活性组织与器官3D打印是先进制造技术的前沿发展领域,是服务人民生命健康的重大需求方向。但是,现有生物3D打印技术的打印分辨率多大于100微米,难以精确模拟体内组织细胞生长的微纳纤维结构环境,这极大影响着3D打印活性组织与器官的功能再生。为此,成果完成人提出了高压静电场力驱动的微尺度3D打印创新原理,揭示了高压静电打印过程电场强度随结构高度增加的递减规律,发明了动态电压补偿、表面电荷中和消除纤维静电排斥的恒电场打印新技术;提出了高压静电驱动的微尺度活性细胞打印新方法,发现了高压静电打印过程中电流是影响细胞活性的关键因素,提出了绝缘接收基底与小接收距离的高压静电细胞打印新策略;提出了亚微米导电纤维与微米生物纤维复合的三维支架多材料高压静电打印新方法,阐明了静电打印微米纤维复合胶原水凝胶诱导细胞高度定向生长的内在机理,验证了其对修复体内梗死心肌组织的有效性。研究成果发表在Small等国际期刊上,支撑了乳房支架、气管-食管篓、阴道及网兜等人体植入物的国际首例临床应用,为人体软硬组织缺损修复提供了新途径。成果研究团队由2名国家级领军人才作为学术带头人和组织管理人,培育了国家杰青1人、陕西省高层次青年人才1人、陕西省科技创新团队1个。