3D打印技术最为一种增材制造技术，其实现方法有多种形式，而应用在医学领域内的主要有四种，分别是喷墨打印、激光直接打印、光固化成型生物打印和挤出成型生物打印。
喷墨打印技术：分为热导法和压电陶瓷法两种，其原理分别是利用加热气化和压电单元变形使挤出的生物墨水变成墨滴，大量的液滴通过层层堆积形成3D结构。Ｂoland领导的研究小组使用改装的普通喷墨打印机成功地将生物细胞打印到基质上，并先后完成了从细胞打印到器官打印的开创性研究。喷墨技术的难点在于如何精确控制液滴的大小与打印的位置。喷墨打印的优点是成本低，分辨率高，打印速度快，可以应用于高通量的生物打印；而其缺点是频繁回填造成材料的交叉感染，不能进行高粘度液体打印因为容易堵塞喷头，以及没有办法实现对单个细胞的控制。
激光直接打印技术：该技术的原理是脉冲激光透过透明基质聚焦在激光收层上，靠近吸收层的生物材料薄膜受热形成蒸汽泡，燕汽泡在生物薄膜和空气交界处膨胀变形，使极微量的生物材料离开供体沉积在接收板上，最后通过层层堆积构建成一个3D结构。激光直接打印技术能够将含有生物材料的极微量溶液精确打印在不同的位置，在组织工程中拥有广泛的发展前景。激光直接打印技术在生物领域中最常应用的是生物活性分子如DＮA或蛋白质的微阵列和对单细胞的操作。研究表明，激光对生物墨水溶液中所含生物物质的热损伤很小或几乎没有，打印后的细胞存活率几乎可以保持100％。虽然该种技术分辨率高，而且对细胞几乎没有伤害；但它的缺点是成本昂贵，前期准备的时间较长，而且不能实现高通量打印。
光固化成型技术：原料为液态光敏树脂，采用紫外激光投影扫描，投影过程中将整个面的激光聚焦到打印材料表面，被扫描区内的树脂薄层产生光聚合或光交联反应后固化。一层固化后移动工作台，再覆盖上一层新的液态树脂，这样逐层增加，最终获得3D结构。光固化细胞成型技术与光固化立体印刷技术（SLA）类似，不同的是前者是面成型，后者是点成型，故前者的打印速度更快。此类技术具有分辨率高、打印速度快，性能稳定，打印结构强度高的特点，但是其仅限于对光敏材料的打印。
挤出成型技术：其原理是用压力将容腔中的材料挤出至沉积板上，依据一定的路径运动规律沉积，层层堆叠成3D结构。根据挤压力来源的不同，可以分为柱塞式、气动式和螺杆式三种。其生物材料在沉积板上的固化方式可以是化学交联、光交联、冷却固化等形式。细胞挤出成型技术是最常用的3D生物打印方法，此类技术的优点是操作简便，可以高通量打印，打印材料的质地可以是液体、胶质或糊状物。而且，该技术还可以按需要配制多个喷头，将不同的细胞、营养成分、支架材料等按比例配制并且打印沉积。而其缺点化是显而易见的，如打印速度慢，打印细胞由于受压存活率不高。
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