3D打印是一種快速成型技術(shù),以數(shù)字模型為基礎(chǔ),運用粉末或液體可粘合材料,通過逐層固化成型的方式來構(gòu)建具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的物體。3D打印過程一般通過熔融沉積、光固化、選擇性激光燒結(jié)等技術(shù)實現(xiàn),被應(yīng)用于模型準備、工業(yè)設(shè)計、零部件制造等領(lǐng)域,從而得到汽車、建筑、日用品,甚至槍支武器等。
而3D生物打印的原理與上述有所差異,3D生物打印機的開發(fā)基于現(xiàn)有打印技術(shù)發(fā)明,這些技術(shù)曾被用于制造工業(yè)零部件。生物打印機的不同之處在于,它使用了生物材料,在其中可以復(fù)合細胞、生長因子等活性成分,從而逐層構(gòu)建活體組織。通過電腦建模程序來設(shè)計需要打印的器官剖面圖,從而精準指導(dǎo)隨后的打印過程。研究者在供打印的液態(tài)材料中復(fù)合從骨髓、脂肪等組織中提取出的干細胞或不同的活性因子,通過打印頭將液體按照一定圖案打印在接收平臺上。打印頭每打印過一層,就會提升一個層高的刻度,繼而開始下一層圖案的打印,從而逐漸實現(xiàn)人造組織的成型,這一過程類似于普通3D打印在工業(yè)應(yīng)用中的模型制造。