生物材料又称生物医用材料，是以医疗为目的，用于诊断、治疗、修复或替换人体组织器官或增进其功能的材料。作为生物打印的重要部分，生物材料的发展经历了从自然界已有物质逐渐发展为人工合成有机物，从生物惰性材料逐渐发展为生物活性材料，从不可降解材料逐渐发展为可降解材料进一步促进的生物打印的发展。生物材料可被分为天然材料（如胶原、壳聚糖、透明质酸和海藻酸盐等）、人工合成材料（如聚乳酸、聚丙烯腈-聚乙烯氯化物等）、生物陶瓷材料（如羟基磷灰石、生物玻璃和铃酸钙骨水泥等）和复合材料。
组织工程需要三要素：细胞、支架材料和生长因子，支架材料就是生物材料，其作用主要是：其一提供一个有利于细胞黏附、增殖、分化及生长的3D支架式外环境，并能力细胞提供结合位点，诱发生物反应，诱导基因的正常表达和细胞的正常生长，起到传递＂生物信号＂的作用；其二提供营养物质、氧气和生物活性物质的载体，能储藏、运输这些物质，排泄代谢废物，并在组织生长形成过程中不断降解、被机体吸收利用或通过循环系统排除体外，起到＂可消失的桥＂的作用；其三是具有一定力学性能，具有一定形貌、结构和尺寸的3D支架材料能够传递应力且能精确控制再生组织的形貌、结构和尺寸，引导组织按预定形态生长，实现组织的＂复制＂。
海藻酸钠（SA）是一种天然多糖，可以从褐藻类的海带或马尾藻中提取，具有良好的生物兼容性、生物降解性和较低廉的价格。海藻酸钠的质地为白色或淡黄龟粉末，无毒无味，能与Ca2＋、Ba2＋等交联形成网状结构的凝胶。1881年，英国化学家E.C.Stanford首先对褐色海藻中的海藻酸盐提取物进行科学研究。他发现该褐藻酸的提取物具有几种很有趣的特性，如浓缩溶液、形成凝胶和成膜的能力。
海藻酸盐拥有大量的亲水基团，具有与细胞外基质类似的结构，生物相容性良好，可作为细胞的包埋和固定材料，目前在组织修复材料、药物控制释放、细胞3D培养、药物筛选等组织工程领域中被广运应用。但是研究发现，海藻酸盐水凝胶存在缺陷，如纯海藻酸钠的生产方法步骤繁杂，耗时较大；海藻酸钠凝胶的为学强度较差，一般只用作软组织的修复。随着对海藻酸钠本身结构与功能的深入研究，以复合材料的形式来改善凝胶性能是未来趋势，以求相互弥补并相互增进，以至于达到仿生性修复。
明胶是一种两性聚电解质，在其高分子链上带有羧基和氨基两类基团，没有固定的结构和相对分子量，由动物皮肤、骨、肌膜、肌魅等结缔组织中的胶原部分降解而成。其成品为白色或淡黄龟、半透明的颗粒。可溶于热水，不溶于冷水。医学上曾用于血浆膨胀剂、止血剂及创伤处理等方面。但由于质脆、成膜后易碎等缺点而限制了其应用。Balakrishnan等制备了氧化海藻酸钠，与明胶组合得到了快速交联水凝胶。莫秀梅组在此基础上进行了改进，利用部分氧化海藻酸钠和改性明胶发生的希夫碱反应制备出可注射性快速共价交联水凝胶。海藻酸钠/明胶水凝胶因具有良好的可打印性和成型性，被广泛应用在基于3D打印技未的医学基础研究中。
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