In 3D sinh học thường theo ba bước, chuẩn bị, in, và hậu xử lý.[9][10]

Chuẩn bị

Chuẩn bị là quá trình tạo ra một mô hình mà sau này máy in sẽ tạo và chọn các vật liệu sẽ được sử dụng. Một trong những bước đầu tiên là thu thập sinh thiết của cơ quan. Các công nghệ phổ biến được sử dụng cho in sinh học là chụp cắt lớp vi tính (CT) và chụp cộng hưởng từ (MRI). Để in theo từng lớp, việc tái tạo cấu trúc chụp cắt lớp được thực hiện trên hình ảnh. Các hình ảnh 2D hiện tại sau đó được gửi đến máy in sẽ được thực hiện. Khi hình ảnh được tạo, các ô nhất định sẽ được tách biệt và nhân lên. Những tế bào này sau đó được trộn với một vật liệu hóa lỏng đặc biệt cung cấp oxy và các chất dinh dưỡng khác để giữ cho chúng sống. Trong một số quá trình, các tế bào được bọc trong thể hình cầu di động đường kính 500μm. Sự kết hợp của các tế bào này không đòi hỏi cấu trúc đỡ, và được yêu cầu để đặt trong phản ứng tổng hợp mô hình dạng ống cho các quá trình như đùn.[11]:165

In

Trong bước thứ hai, hỗn hợp chất lỏng của các tế bào, ma trận và các chất dinh dưỡng được gọi là Mực sinh học được đặt trong một hộp mực máy in và được gửi bằng cách quét y tế bệnh nhân.[12] Khi tiền mô in sẵn được chuyển sang một lồng ấp, mô tiền tế bào này phát triển thành mô.[13]

In 3D chế tạo cấu trúc sinh học thường liên quan đến việc phân phối các tế bào lên một cấu trúc đỡ tương thích sinh học bằng cách sử dụng phương pháp đắp từng lớp kế tiếp nhau để tạo ra các cấu trúc ba chiều giống như mô.*[14] Các cơ quan nhân tạo như gan và thận được tạo ra bằng cách in 3D đã được chứng minh là thiếu các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến cơ thể như mạch máu hoạt động, ống thu nước tiểu và tăng trưởng hàng tỷ tế bào cần thiết cho các cơ quan này. Không có những thành phần này, cơ thể không có cách nào để có được các chất dinh dưỡng thiết yếu và oxy sâu bên trong chúng. Cho rằng mọi mô trong cơ thể được cấu tạo tự nhiên từ các loại tế bào khác nhau, nhiều công nghệ in các tế bào này khác nhau về khả năng đảm bảo tính ổn định và khả năng tồn tại của các tế bào trong quá trình sản xuất. Một số phương pháp được sử dụng để tạo bản in 3D các tế bào là quang khắc, in sinh học từ tính, stereolithography và đùn tế bào trực tiếp.[15]:196

Hậu xử lí

Quá trình hậu xử lý giúp tạo ra một cấu trúc ổn định từ vật liệu sinh học. Nếu quá trình này không được duy trì tốt, tính toàn vẹn và chức năng cơ học của vật thể in 3D có nguy cơ. Để duy trì đối tượng, cần kích thích cả cơ học và hóa học. Những kích thích này gửi tín hiệu đến các tế bào để kiểm soát sự tu sửa và sinh trưởng của các mô. Ngoài ra, trong những phát triển gần đây, công nghệ lồng ấp sinh học đã cho phép sự sinh trưởng nhanh chóng của các mô, mạch máu của mô và khả năng sống sót sau cấy ghép.

Buồng phản ứng sinh học giúp vận chuyển đối lưu chất dinh dưỡng, tạo ra môi trường trọng lực nhỏ, thay đổi áp suất gây ra dòng chảy qua các tế bào, hoặc thêm nén cho tải trọng động hoặc tĩnh. Mỗi loại buồng phản ứng sinh học là lý tưởng cho các loại mô khác nhau, ví dụ như lò phản ứng sinh học nén là lý tưởng cho mô sụn.:198