生物3D打印由于其个性化定制、快速精准成型的显著优势,近年来受到了广泛的关注。生物墨水既是打印的对象,也是决定打印效果和功能效果的关键。目前生物3D打印的挑战之一就是生物墨水需要同时满足可打印性和材料性能的要求,这就造成了可打印的生物墨水有限,故开发新型生物墨水或者改进生物墨水是推动生物3D打印发展的重要一步。“可打印性”是评价生物墨水适合生物打印程度的重要指标,因此,在研发新的生物墨水时,为了更加有力的验证生物墨水的性能和打印方案的合理性,要进行可打印性评价,评价后的结果可以定量和定性的分析生物墨水的性能。海藻酸钠是一种阴离子多聚物,可以引入阳离子通过交联快速形成“蛋盒”状的三维网络复合物以维持结构稳定性,被广泛应用在生物3D打印中。然而,在较低浓度下,海藻酸钠的机械性能较差,流动性较高,在3D打印过程中难以保持结构原有的设计。本文根据挤出式生物3D打印技术原理出发,先采取分层分析的手段,建立一套系统的可打印性评价体系,后针对海藻酸钠生物墨水的要求以静电作用为切入点,通过与带有相反电荷的材料发生作用来改进海藻酸钠水凝胶生物墨水,用先前建立的评价体系进行评价,并尽可能与材料性能的结果找到关联。具体的研究内容如下:（1）建立梯度多层可打印性评价体系,此体系针对生物墨水需要同时满足物理可打印性和生物功能性的特点也分为了可打印性和材料性能两个方面。在生物墨水的打印结构方面,评价其单层、双层和多层的打印效果,包含微丝挤出性、微丝融合实验、微丝坍塌实验、半定量法测Pr值以及多层结构性稳定性;在生物墨水的材料性能方面,能够评价其流变学、生物学以及理化特性,包含材料的流变特性、力学性能、孔隙率和细胞增殖实验。（2）使用不同浓度的海藻酸钠3D打印墨水和普朗尼克F-127墨水在先前建立的可打印性评价体系上进行可行性验证。三种墨水的评价结果与理论结果相一致,证明建立梯度多层可打印性评价方案及打印方案是可行的。（3）根据壳聚糖和硅酸镁锂均带正电荷可以与海藻酸钠中带负电的羧酸基结合产生静电作用为切入点,通过先前建立的评价模型分别评估和比较了与海藻酸钠复合壳聚糖和硅酸镁锂两种水凝胶墨水的可打印性。结果表明,壳聚糖或硅酸镁锂的静电修饰使海藻酸钠的可打印性得到改善,复合3D打印墨水支架的Pr值更接近于1,形状保真度有了明显提高。在材料性能方面,复合生物墨水的溶胀率降低到海藻酸钠墨水的一半。此外,细胞相容性研究表明,所有生物墨水都能够促进细胞增殖。综上,梯度多层可打印性评价体系的建立能够有效筛选可用作生物墨水的生物材料;在海藻酸基中引入静电作用不仅有助于提高打印结构的形状保真度,还有助于提高海藻酸钠水凝胶的理化性能。因此,这种通过静电作用提升低浓度生物墨水的可打印性及材料性能的方法在生物3D打印中有着重要前景。