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第4层次是打印活性细胞、蛋白及其他生物活性分子等,该层次的生物3D打印技术也被称作细胞3D打印技术。细胞3D打印技术可以直接将细胞、蛋白及其它具有生物活性的材料(例如DNA、生长因子等)作为3D打印的基本单元,以3D打印的方式,直接构建体外生物结构体、组织或器官模型。生物3D打印技术将快速成型技术和生物制造技术相结合,为体外生物体构造带来了希望,在生物医学的基础和应用研究中有着广阔的发展前景。

生物3D打印是3D打印技术最前沿的研究领域,它是将生命科学、材料科学、制造科学交叉融合的新兴产物。随着科学技术的发展,生物3D打印技术在医疗模型和体外医疗器械的制造、永久植入物的制造、组织工程支架的制造方面具有广泛实用性。此外,生物3D打印技术给器官移植等医学领域的发展提供了新的思路及方法,并且随着对多细胞、多材料、高度复杂体系背后机制的探索和理解,生物3D打印技术也在快速发展更新迭代以期带来**性突破。本文即对生物3D打印技术的特点及应用进行简要的介绍。

生物3D打印是以细胞或生物材料为打印墨水通过增材制造方法按仿生形态、生物体功能、细胞微环境等要求打印出具有复杂结构和生物功能的生物三维结构。从1995年至今，生物3D打印技术经历四个发展阶段，日趋成熟。

生物3D打印技术的第四阶段就具有里程碑式的意义，是生物3D打印技术发展历史突破性的进展。第四阶段的生物3D打印技术以活细胞、蛋白及其他细胞外基质为材料，打印出的产品能够具有生物活性，这也就是为什么第四阶段能够成为生物3D打印技术最具有历史意义的一个阶段的主要原因。换而言之，在不久的将来，现代3D打印就可以打印出具有生物活性的体外仿生结构体，可以用于制**体组织、器官、肿瘤模型等，对于器官移植、机体康复具有重大意义。

依据材料生物学特性和发展,清华大学的**教授将生物3D打印技术的功能及应用分为了4个层次。第1层次:医疗模型和体外医疗器械的制造,使用生物不相容、非降解材料;第2层次:永久植入物的制造,使用生物相容,但非降解的材料;第3层次:组织工程支架的制造,使用生物相容且可降解的材料;第4层次:体外生物结构体的制造,使用细胞、蛋白及其他细胞外基质。接下来将分别对生物3D打印技术在上述4个方面的典型应用进行介绍。