自 2000 年代初發表 3D 生物打印技術研究以來，人們對將這種創新的生物制造策略用于廣泛的生物應用產生了濃厚的興趣。3D生物打印技術能夠逐層定位生物材料、活細胞、生長因子、藥物和其他生物活性成分，為構建3D功能組織帶來了的諸多優勢。

時至今日，生物打印通過3D組織建模在再生醫學、藥物開發、個性化醫療和系統生物學的新方法中發揮著重要作用，改變了當前生物醫學研究的前景，并對現代醫學的未來產生了重大影響。

3D生物打印技術的發展趨勢

我們通常可以將生物打印技術分為 4 大類：（a） 立體光刻、（b） 噴墨、（c） 激光輔助和 （d） 擠出。雖然每種3D打印方法都有其優點和優點，但擠出生物打印產生了大的影響，并繼續在塑造3D生物打印技術方面發揮重要作用。

基于擠出的生物打印，其中機械或氣動力通過噴嘴逐層沉積生物墨水，已成為近年來研究廣泛的技術。與其他生物打印方法相比，基于擠出的生物打印技術具有成本效益、打印速度相對較快、與多種生物材料的兼容性等多項優勢，是初學者容易獲得和易于使用的技術。

3D生物打印應用趨勢

當我們考慮生物打印的短期和長期應用時：從基礎細胞生物學研究到用于臨床前藥物測試和再生醫學的 3D 組織/疾病模型，我們提出了與 3D 生物打印技術研究相關的 3 個主要主題。

應用驅動型研究

在與40D生物打印技術相關的所有出版物中，約有3%涉及在特定器官或組織中的應用。其中骨骼、血管組織、神經組織和關節軟骨占報告出版物的>50%。自 2011 年以來，3D 生物打印組織已被用作疾病體外研究的病理學模型（例如癌癥模型），主要用于高通量篩選和新藥發現。

生物材料與細胞研究

生物墨水的新配方一直是3D生物打印技術中令人興奮的研究課題之一。生物材料的研究約占所有25D生物打印技術出版物的3%，主要集中在研究聚合物，以獲得適合每種應用的具有機械、化學和生物特性的生物墨水。

生物墨水的另一個關鍵成分是細胞。應用于3D生物打印的細胞類型的研究約占所有出版物的15%，重點關注研究不同類型干細胞（例如，間充質干細胞、誘導多能干細胞、脂肪來源的干細胞）的活力、分化和成熟。球狀體和近的類器官也被用于生物打印，并在過去幾年中受到關注，為轉化醫學和 3D 疾病建模帶來了令人興奮的發展。

過程驅動的研究

新的3D生物打印技術和平臺的開發旨在設計具有更好分辨率、更好成本效益、更高打印速度和更少細胞損傷的系統。此外，這些新策略的開發是為了允許創建更復雜的結構，這些結構可以更好地概括體內人類生物學。

隨著我們對動物研究的依賴性降低，我們觀察到人們對將3D生物打印技術應用于生物醫學研究方案的興趣日益濃厚。3D 組織和細胞培養物以及器官芯片提供了創新的解決方案，通過重建由人體細胞和組織材料組成的生理相關 3D 結構，再現人體器官、組織和疾病的結構和功能，加速基于人類的體外模型的進步。

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