生物 3D 打印主要靠实验室的生物 3D 打印路径规划软件，结合试验的需求，来设计打印的路径。这次试验打算打印类似人体血管形状的结构，所以就用软件设定成圆柱形螺旋上升的轨迹。打印用的生物材料是 Gelatin 溶胶，用不同的试验参数来打印，然后分析这些参数对打印出来的结构有什么影响。接着，用含有 SMC 细胞的 GelMA 溶胶，按照在 Gelatin 试验中选出来的比较好的参数进行打印。打印完了以后，要快速把装着血管结构的培养皿拿出来，往培养皿里倒一定量的培养基，再把培养皿放到恒温箱里培养。过了 24 小时后，要用一种细胞活性试剂盒，叫 LIVE/DEAD（它是从赛默飞世尔买来的，专门用来检测哺乳动物细胞的活性）。这个试剂盒能检测细胞是不是活着，主要是根据细胞膜是不是完整来判断的。用这个试剂对培养后的打印模型切片染色，就能知道这个细胞群体里活着的细胞和死了的细胞各有多少，这样就完成了生物 3D 打印的生物学评价。不同电压下打印出来的血管能看出来，电压比较大的时候，制造出来的血管表面光滑度不好，能看到明显的颗粒状东西。随着电压慢慢降低，血管的表面就越来越光滑平整了。分析一下原因，一方面是电压高的时候，液滴的体积大，在堆在一起形成血管的过程中，就容易形成大颗粒；另一方面，液滴下落的速度会随着电压降低而变慢。所以和电压高的时候相比，电压低的时候液滴下落慢，液滴和空气换热的时间就长，在堆积粘接的时候温度就更容易降到凝胶温度。所以说，在后面的生物 3D 打印试验里，要避免电压太大，这样才能提高打印人体血管模型的质量。在恒温箱里培养 24 小时后，我们对它的生物学性能进行评价，看看打印出来的类人体血管结构里面细胞的成活率。用细胞活性试剂盒给血管结构的细胞染色，30 分钟后用荧光显微镜看看染色的情况。这里有一些有代表性的试验照片，绿色是钙黄绿素把有活性的细胞染上的颜色，红色是乙锭二聚体把死细胞染上的颜色。从图里能看出来，绿色的细胞占多数，红色的细胞比较少。在大量的实验数据里，我们选了下面这些数据来进一步分析，能明显看到，活着的细胞数量能维持在 800 以上，死细胞数量很少，算一下细胞成活率的平均值是 93.25%。
我们还研究了影响生物3D打印的参数，主要有电压、脉宽、气压以及温度，找到了这些打印参数的影响规律，还选出来比较好的打印参数。在不同电压下做生物 3D 打印试验，对打印出来的模型进行分析，选出比较适合打印的电压值。用含有 SMC 细胞的 GelMA 溶胶来打印制造血管结构，然后培养。再用细胞活性试剂盒染色，在荧光显微镜下观察染色结果，对打印的血管结构进行生物学评价。
这部分得出的结论有这些：
1. 找到了适合生物 3D 打印的试验参数。知道了电压对喷射过程的影响，就是液滴下落速度和施加的电压有明显的线性关系，而且电压增加还会让液滴体积变大。还知道了脉宽对喷射过程的影响，脉宽小的时候，脉宽和液滴直径是线性关系，但脉宽增加到 0.5ms 以后，对液滴的速度和直径影响就不大了。也得出了气压在 1.8 - 2.2kPa 之间，能让喷嘴口有悬挂的液滴，这样就能产生喷射液滴。还知道了温控室内温度在 5.7 - 0.8℃之间，液滴就能粘接成形。
2. 制造出了表面光滑平整的类人体血管结构，在喷头温度 37℃、上盖温度 - 5℃、底板温度 4℃、气压 2.2kPa、脉宽 1ms、电压 80V 的参数下进行生物 3D 打印，效果不错。
3. 知道了细胞培养 24 小时后，通过荧光显微镜观察细胞活性染色情况，看到细胞分布比较均匀，细胞成活率平均值是 93.25%。