Các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực này đã phát triển phương pháp tiếp cận để sản xuất các cơ quan sống được xây dựng với các tính chất sinh học và cơ học thích hợp. In sinh học 3D dựa trên ba phương pháp tiếp cận chính: Biomimicry, tự lắp ráp và khối mô nhỏ.[16]

Biomimicry

Cách tiếp cận đầu tiên của in sinh học được gọi là biomimicry (tạm dịch: bắt chước sinh học). Mục tiêu chính của phương pháp này là tạo ra các cấu trúc được chế tạo giống hệt với cấu trúc tự nhiên được tìm thấy trong các mô và cơ quan trong cơ thể con người. Biomimicry đòi hỏi phải sao chép hình dạng, khuôn khổ và vi môi trường của các cơ quan và mô.[17] Ứng dụng của biomimicry trong in sinh học liên quan đến việc tạo ra cả hai tế bào giống hệt nhau và các bộ phận ngoại bào của các cơ quan. Đối với phương pháp này để thành công, các mô phải được nhân rộng trên một quy mô nhỏ. Do đó, cần hiểu môi trường vi mô, bản chất của các lực sinh học trong môi trường vi mô này, sự tổ chức chính xác của các loại tế bào chức năng và hỗ trợ, các yếu tố hòa tan và thành phần của ma trận ngoại bào.

Tự lắp ráp

Cách tiếp cận thứ hai của in sinh học là tự lắp ráp. Cách tiếp cận này dựa vào quá trình phát triển cơ thể của phôi thai như là một mô hình để tái tạo các mô liên quan. Khi các tế bào trong sự phát triển ban đầu của chúng, chúng tạo ra khối xây dựng ma trận ngoại bào của riêng chúng, tín hiệu tế bào thích hợp, và sắp xếp độc lập và tạo mẫu để cung cấp các chức năng sinh học và kiến trúc vi mô cần thiết. Tự lắp ráp tự yêu cầu thông tin cụ thể về các kỹ thuật phát triển của các mô và cơ quan của phôi thai. Có một mô hình "không có cấu trúc đỡ" sử dụng các thể cầu tự lắp ráp mà các đối tượng để hợp nhất và sắp xếp tế bào giống như các mô phát triển. Tự lắp ráp tự động phụ thuộc vào tế bào như là trình điều khiển cơ bản của sự phát sinh mô, hướng dẫn các khối xây dựng, tính chất cấu trúc và chức năng của các mô này. Nó đòi hỏi một sự hiểu biết sâu hơn về cách các cơ chế mô phôi phát triển cũng như môi trường vi mô bao quanh để tạo ra các mô sinh học.

Mô nhỏ

Cách tiếp cận thứ ba của việc in sinh học là sự kết hợp cả phương pháp tiếp cận sinh học và tự lắp ráp, được gọi là các mô nhỏ. Các cơ quan và mô được xây dựng từ các thành phần chức năng rất nhỏ. Phương pháp tiếp cận mô nhỏ có những mảnh nhỏ, sản xuất và sắp xếp chúng thành khung lớn hơn. Cách tiếp cận này sử dụng hai chiến lược khác nhau. Chiến lược đầu tiên là khi tự lắp ráp các ô hình cầu được sắp xếp thành các mô có kích thước lớn bằng cách sử dụng các thiết kế tự nhiên làm hướng dẫn. Chiến lược thứ hai là khi thiết kế chính xác, chất lượng cao, tái tạo mô và cho phép chúng tự lắp ráp thành mô chức năng có quy mô lớn.[18] Sự pha trộn của các chiến lược này là cần thiết để in một cấu trúc sinh học phức tạp ba chiều.