三维打印技术目前已广泛应于电子、汽车工业、航空航天、医药工程等领域,基于其复杂结构卓越的加工能力、定制成本低、操作便捷等优势越来越受到全世界的重视。近年来,组织工程方向也逐渐引入这一技术,旨在通过该技术实现人体组织器官的体外培育,通过将病患者组织细胞培植的方式,减小器官移植排斥反应。生物水凝胶三维打印是利用天然材料水凝胶沉积形成具有复杂形貌结构的一种制造方法,通过在凝胶中包裹细胞,即可实现细胞的可控打印。凝胶三维支架结构决定培育细胞后组织的形貌特点和细胞的生长情况,因此开展生物水凝胶可打印性研究在生物组织工程领域具有十分重要的意义。本文在分析生物水凝胶三维打印特点的基础上,研究开发适合水凝胶打印的材料配置。根据凝胶打印特点设计了具有保温、冷却等特殊功能的三维打印平台。针对水凝胶三维结构打印工艺参数进行一系列系统性的实验,从平面一维、二维结构到立体三维结构,逐步完善工艺参数研究。论文主要开展的工作如下：一、水凝胶打印材料的配置。针对打印微米级精度的水凝胶结构,研究开发了水凝胶溶胶原液的组成成分及配比研究,针对打印所需粘度及力学结构和含水量情况进行材料配比确定。二、针对水凝胶结构的特殊打印工艺进行打印平台的设计,包括平台主件和辅件设计,设计包括保温夹具模块、制冷平台模块、水浴平台模块等诸多辅助模块,以确保高精度水凝胶结构的打印。三、针对水凝胶平面打印进行逐个工艺参数研究工作,从打印凝胶点入手,研究工艺参数对打印质量的影响。并逐步展开,研究一维直线的打印工艺参数,针对工艺参数对直线线宽及扩散率的影响,通过理论结合实验进行分析,给出了合理的工艺参数以及该参数确定方法与改进措施。其结果对其他生物材料的可打印性研究也具有较大的参考价值。四、通过立体层膜结构的打印,分析层膜机械结构力学强度与工艺参数之间的关系,通过理论模型研究和实验数据支撑确定工艺参数趋势。对于层膜填充方式、填充率测试并根据需要场合提出选择数据范围。对于层膜层数增加造成力学性能降低的情况提出在固定层数间增加喷雾固化处理的优化方案。通过纵向进给理论分析和实验研究确定影响纵向进给的工艺参数,并给出常温25℃下的纵向进给层间最小间隔时间。最终根据立体结构实验最终验证全文工艺参数正确性并对全文所遇问题进行归纳和总结分析。