宾夕法尼亚州立大学的科学家们正在开发一种使用商业桌面3D打印技术生物3D打印人造生物组织“结构框架”的方法。该过程包括增强细胞，注入水凝胶材料与支持3D打印光纤网络。

研究人员说，纤维印刷在可植入的水凝胶中可以起到结构化的作用，从某种意义上说，就像水泥中的钢筋增强的方法一样。宾夕法尼亚州生物医学工程副教授贾斯汀·布朗（Justin L.Brown）补充说：“如果我们可以借助一些结构来制造凝胶，我们就能够以确定细胞生长模式，最终纤维会溶解并消失。 

然而，研究项目中最值得注意的一点是，它正在使用价格合理的现成3D打印技术来推进3D生物打印。正如研究人员所阐述的，他们的创新技术将桌面3D打印技术与静电纺丝技术相结合，这是一个利用电力从熔融聚合物或聚合物溶液的螺纹生产纳米级纤维的过程。这种组合允许创建“用于组织工程的非导电材料上的高分辨率和可重复的3D聚合物纤维图案”。

有了这些纳米螺纹脚手架样式，研究人员已经证明能够在其上生长细胞，并成功地将这些结构沉积到细胞注入的胶原蛋白水凝胶材料中。这项研究的目的是创造一种方便和低成本的方法来生产具有植入潜力的复杂人体组织。  

生物工程的博士生Pouria Fattahi解释说：“总体思路是，如果我们能够将胶原蛋白凝胶和生物打印复合成静电纺丝，我们就可以建立大型复杂的组织界面，如骨骼到软骨，”生物工程博士生Pouria Fattahi解释说，使用微挤压生物打印机的组织“。然而，据报道使用微挤压生物打印机的工艺分别打印不同的组织类型，然后使用粘合剂或连接器将其组合。宾夕法尼亚州立大学的研究人员认为，他们的3D打印脚手架方法可以更好地模拟真实的组织如何在身体中一起生长。

例如，研究人员说，他们可以通过简单地修改带螺纹的脚手架结构的图案，以便允许肌肉组织和肌腱之间的“无缝”过渡，用该方式可创建两种不同类型的组织：肌肉和肌腱组织在一个单一的印刷品。当然，在3D打印的组织可植入之前还有工作要做。

目前，团队3D打印立方体脚手架结构不到一英寸，虽然它说，这些有可能被用来创建ACL组织。 Fattahi解释说：“前交叉韧带或ACL只有2至3厘米（0.8至1英寸）长，1厘米（0.8英寸）宽。正在进行的研究项目由国立卫生研究院资助，最近发表在《高级医疗保健材料杂志》上。