生物打印的胶原心脏瓣膜（图片由 3D Systems 的 Allevi 提供）生物打印正在将增材制造应用于生物学。生物打印已经从传统喷墨打印机中的细胞放置发展为由高端 3D 打印方法和复杂的载有细胞的生物活性材料组成的复杂系统，以设计可概括人体生理学的组织。随着各个小组致力于突破该平台的可能性界限，药物开发和再生医学等领域的研究取得了巨大进展。
开发更好的药物
其中之一生物打印的主要用途是创建先进的组织模型，以重现人体生理学或病理学，以开发新疗法。发现、测试和批准一种新药所需的投资估计在 3.14 亿美元到28亿美元。生物打印已成为一种很有前途的方法，可以创建更具功能性和预测性的临床前模型，以帮助以更少的投资交付新药。
3D 打印器官芯片设备。 （图片由 Allevi by 3D Systems 提供）我们已经看到了第一个已发布的肿瘤芯片系统。它结合了一对血管和淋巴管，以更好的方式模拟抗癌药物的输送和排出。这是对人类复杂性进行建模以更快地识别会失败的药物的革命性步骤，而不是让临床试验的成功率保持在 10%，因为太多无用的药物被传递到临床试验。
器官和植入物
生物打印的另一个重要用途是再生医学。自从组织工程研究开始以来，科学界就梦想着我们什么时候能够o 3D 生物打印组织和器官植入人体。几十年后，这一挑战依然存在。血管化是传统组织工程的一个重大限制，可以使用高分辨率生物打印来解决。基于光的平台已经成功地展示了创建能够实现气体交换和血液氧合的血管，这些功能是组织存活的关键。例如，3D Systems 通过与 United Therapeutics 合作利用这些技术对人肺进行生物打印。这项工作促成了革命性的打印到灌注工艺的发展，该工艺显示出有望实现传统生物制造方法无法实现的血管化水平。
生物打印的未来前沿
3D 生物打印也已扩展到非常规用途。一个项目试图通过将植物细胞整合到生物墨水中来解决工程组织中氧气供应的限制，这种生物墨水可以与 wi 共同生物打印人类细胞。这创造了组织氧合所需的环境。然后可以在最终使用之前从组织构建体中选择性地去除植物细胞，还可以使血管化与剩余的可灌注微通道网络一起发生。此外，据报道，使用专有生物墨水配方的低温生物打印方法可以同时进行组织结构的生物打印和低温保存。这反过来又提高了组织在生产环境中使用的保质期。越来越多的 3D 生物打印的其他有趣应用场景包括但不限于应用于食品工程和空间研究的应用场景。
3D 生物打印肺叶。 （图片由 United Therapeutics 提供）在过去二十年左右的时间里，3D 生物打印领域取得了巨大进步。这些跨越新的硬件和软件配置，例如扩展类型的生物打印方法和增强的数字控制，到生物墨水，这些生物墨水已在各个领域的众多下游转化应用中得到显着丰富。
然而，我们看到了进一步改进的持续可能性3D 生物打印技术——主要从三个角度来看。
首先在于不同技术的潜在融合。每种生物打印方式都有其独特的优势和局限性。将两种或多种模式整合为一种模式可能会导致扩展能力，而不是每种模式单独获得的能力。协同作用是可能的。
其次，将其与人工智能相结合有可能使生物打印更加自动化和精确。
第三，也是最后一点，3D 生物打印方法的小型化以适应最小化侵入性手术策略将使进行针对患者的术中程序成为可能。这将使更多伤口愈合等领域的快速结果。
