长时间以来，科学家们一直热衷于研究蛛丝特殊的机械性能。这种纤维比人类头发细约10倍，而且比钢铁更强韧，是钢材抗拉度的5倍、延伸度的3倍。古希腊时期就记载了蛛丝有促进治愈创口的积极效果。因为蛛丝不含毒细胞，可通过人体慢慢排出，不会引起免疫反应。

蛛丝分子也适合作生物墨水的材料，用3D打印出类似于细胞纤维组织。将它应用到人类或者动物身上，通常具有同样的功能。为心肌、皮肤或者神经细胞纤维的再生开启了全新应用的可能性。

3D打印的耳朵。这只耳朵是采用活性细胞纤维在蛛丝蛋白的基础上用3D打印生产出来的。用生物墨水的生物制造开辟了再生医疗领域的全新可能性

该项成果是由Bayreuth大学的生物材料教授Thomas Scheibel和Wuerzburg大学的牙科学和医药功能材料教授Juergen Groll合作研发成功，并在应用化学专业杂志上发表。

“生物制造”是这项新研究的名称，这是一项正在被世界广泛关注和研究的项目。特别是用3D打印出类似细胞纤维组织。这些组织用于修复被损坏的细胞，该组织由如下两部分组成：一是有气孔的框架，另一个是活性细胞，把这些细胞放在一个特制的框架里繁殖，形成活性组织。

直到目前为止，人们研发了让这种组织相互形成的方法。首先预加工一个根据需要的分子组织框架，然后将活性细胞放入其中。当这些材料生成可以作为框架使用时，就说明取得了成功。这种3D打印技术在医学领域的应用具有明显的优势。生物墨水这种方法采用的组件是框架和活性细胞。

位于斯图加特的Fraunhofer界面工程和生物技术研究所的研究人员已经成功地开发出适合3D打印天然组织基质和活细胞的生物油墨。该物质主要来自于一种相当普遍的生物材料：明胶。明胶来源于胶原蛋白，是天然组织的主要成分。

这些生物油墨必须用UV光照射使其发生交联和固化。在蛛丝分子基础上开发生物墨水，科学家Scheibel教授和Groll教授成功开创了这个领域的先河。特别是在Bayreuth和Wuerzburg的研究团队可以证明，在试验其他所有材料考虑后，在蛛丝的基础上开发生物墨水。

在生产过程中，在凝胶内“流动”着的蛛丝分子与活性细胞混合，按动3D打印机的按钮，让精细的框架分子敷到一个表面上。表面上的凝胶便很快凝固。从液体到聚集状态快速变化的原因是，蛛丝分子被转换成微结构。蜘蛛在纤维制造中也利用了机械装置。

Bayreuth研发的这种3D打印机是由机器人控制剂量：在集电板位于X轴活动期间，打印头在Y-Z轴的方向工作。材料处于挤出的状态，剂量是通过一个电磁阀控制，打开的时间在700~900 us之间，材料的流量通过压力调整。原材料是由位于Moechen的AMSilk公司提供。

“对目前为止取得的研究成果我们充满了信心。采用蛛丝生产生物墨水为再生医学领域开辟了新的应用前景。”Scheibel教授说道，“如培养细胞分子可以代替无功能作用的心肌细胞纤维。目前，生物制造的研究工作正在开发对于可以修复损坏的神经系统或者皮肤病人。生物制造急需要具有可变性能的新型生物墨水，为了能够培养具有功能性的细胞纤维分子。采用新型以蛛丝为基础的3D打印技术，使该研究领域具有更多的可能性。