综述：生物材料的3D生物打印技术进展：技术、材料与应用的综述

这篇综述系统梳理了3D生物打印（3D Bioprinting）在医学、组织工程和药物开发中的革命性潜力，重点解析了挤出式打印（extrusion-based）、喷墨式打印（inkjet-based）和激光辅助（laser-assisted）等核心技术，探讨了天然/合成生物材料（bioinks）的组织相容性，并展望了4D打印、太空生物打印等前沿方向。

　　

ABSTRACT

3D生物打印技术正以精密堆叠活细胞与生物材料的方式重塑医学领域。通过挤出式（extrusion-based）、喷墨式（inkjet-based）和激光辅助（laser-assisted）三大主流技术，研究者已实现皮肤、骨骼和肝脏等组织的功能性仿生构建。其中，挤出式打印凭借高细胞存活率成为复杂组织结构制造的首选，而激光辅助技术则以微米级分辨率见长。

材料革命：从天然到合成

生物墨水（bioinks）的选择直接决定打印组织的成败。天然材料如胶原（collagen）和透明质酸（hyaluronic acid）具有优异的生物相容性，但机械强度不足；合成材料如聚己内酯（PCL）可通过调控聚合度实现力学性能定制。最新研究通过纳米粘土（nano-clay）增强的复合水凝胶，成功解决了打印过程中的结构坍塌难题。

应用前沿：从实验室到临床

在肿瘤研究领域，生物打印的癌模型（tumor-on-a-chip）能精准模拟肿瘤微环境（TME），为药物筛选提供高通量平台。而器官打印（organ printing）中面临的血管网络构建挑战，正通过牺牲性模板（sacrificial templates）和多通道共打印技术逐步突破。

未来挑战与星辰大海

4D生物打印通过智能材料响应环境刺激，已实现自折叠血管结构的制备。NASA支持的太空生物打印实验则揭示了微重力环境下细胞自组装的新机制。尽管面临分辨率与规模化生产的矛盾，这项技术仍有望在个性化医疗和深空探索中开辟新疆域。