生物3D打印

生物3D打印是基于离散-堆积成形原理，以生物材料的基本成形单元，设计制造人工器官、植入物三维结构的技术，融合了制造科学与生物的新兴技术。

生物3D打印方法

根据不同的打印原理，生物3D打印常见的方法包括挤出式、液滴式和光固化式。

挤出式生物打印通过挤出生物墨水形成连续纤维来搭建结构，分为气动挤出式、活塞挤出式和螺旋挤出式三种。挤出式是应用广泛的方法，可打印广泛的生物相容材料，包括粘度从30mPa/s到6×10^7mPa/s的材料。此外，挤出式还有良好的经济性和易用性，但打印精度相对较低，对生物墨水的性质选择和存活率也有一定要求。

依据不同的液滴成形原理，液滴式生物打印分为喷墨式、电流体动力喷射式（EHDJ）和激光式（LAB）等。当前常用的喷墨式生物打印成本低、精度高、速度快，也可根据需要配备多个喷嘴同时打印不同生物材料。然而，生物墨水的粘度限制了适用生物材料的范围；喷墨打印无法打印高粘度材料或高浓度材料，也难以实现生理密度的生物打印；低粘度材料可能导致打印成型的结构强度不足，限制了后续培养和移植的要求。此外，喷头易损耗等缺点限制了其应用。

光固化式生物打印可根据光扫描的方式不同分为立体光刻（SLA）和数字光处理（DLP）等。目前SLA技术在支架打印中应用较多，但打印的应用并不多见。而DLP技术因其有着打印精度高、速度快、均一性好等优点越来越受到关注。

生物3D打印适用材料

生物材料：明胶、海藻酸盐、纤维蛋白、胶原、琼脂、聚氨基葡萄糖丝素蛋白等。

生物无机材料：轻基磷灰石、磷酸三钙、珍珠质等。

高分子材料：聚乳酸(PLA)、乳酸-轻基乙酸共聚物(PLGA)、聚乙酸内醋(PCL)、轻基丁酸脂-轻基戊酸脂共聚物(PHBV)、聚对二氧环己酮(PPDO)等。

生物3D打印服务领域

• 类器官：类器官的构建通过生物3D打印可以实现全自动化的高通量生产、高稳定性和可重复性的批量模型、复杂可控的结构、高黏度仿生材料的稳定精准打印。
• 药物研发与筛选：药物研发与筛选周期长，通过3D打印配合药物研究，能够提升药物的有效性，提高药物产品开发的效率。
• 医学定制：利用3D打印技术，可快速实现各种个体化模型、器械、植入体等产品的制造，有助于实现个体化定制。
• 药物缓释装置：3D打印的生物陶瓷材料作为植入体内的药物缓释载体，通过控制表面微观结构和材料属性，使载体以不同程度的降解速度实现持续高效给药，而且改变了传统口服缓释片剂无法直接对病源给药的问题。
• 高分子材料研究：3D 打印与高分子材料的结合实现高附加值、定制化复合材料结构的有效制造，扩大复合材料的应用范围。
• 其他：用生物 3D 打印人体皮肤组织，替代动物实验，作为化妆品的各项检测生物模型；3D打印技术作为快速定型和个性化定制的有效手段，结合化妆品的特色可实现有效精准护肤和个性化定制，可以满足各种不同的护肤需求。