从1995年出现以来，生物3D打印技术的发展经历了四个层次。第一层次：打印出的产品不进入人体，主要包括一些体外使用的医学模型、医疗器械，对使用的材料没有生物相容性的要求；

第二层次：使用的材料具有良好的生物相容性但是不能被降解，产品植入人体后成为永久性植入物；第三层次：使用的材料具有良好的生物相容性，而且能被降解。产品植入人体后，可以与人体组织发生相互关系，促进组织的再生；

第四层次：使用活细胞、蛋白及其他细胞外基质作为材料，打印出具有生物活性的产品，最终目标是制造出组织、器官。

这是生物3D打印的最高层次。在现阶段，第一到第三层次的技术发展已比较成熟，已经进入到实际应用层面。第一层次的应用有神经外科及脊柱外科的个性化手术模型、假肢等。第二层次的应用有个体化的永久植入物，如假耳移植物、下颌骨移植物等。2014年北医三院通过3D技术打印出的椎体移植物，也属于这一类。第三层次采用可降解的生物相容性材料，制作出仿生的组织工程支架。清华大学团队采用低温沉积成形技术，制造出具有分级孔隙结构的骨支架，最多可以做到4级孔隙，有利于各种细胞的生长进入，处于世界领先水平。

第四层次也被称为“细胞打印”或“器官打印”，是现代意义的生物3D打印，相比较而言前三个层次可以被称为“快速成型”。细胞打印概念于2000年由美国Clemson大学的ThomasBoland教授首先提出，并于2003年首次成功实现。2004年该团队获得一项细胞打印的专利，并授权给在纳斯达克上市的Organovo公司，该公司是目前国际上生物3D打印领域的领头羊。由于笔者的博士导师就是Boland教授，笔者参与了其中的工作，发表的论文受到广泛的关注。