人体的每一个器官，都是由一种叫做细胞外基质（extracellular matrix，ECM）的生物支架，将各种特殊的细胞组成在一起的。这种ECM蛋白网络可以提供人体细胞正常功能运转所需的结构和生化信号。这个ECM架构如此复杂，以至到目前为止，研究人员还没有发现任何使用传统的生物制造方法来重建的可能。传统方法遇阻，很多科研人员都转向3D生物打印的研究，以期获得突破。
卡内基梅隆大学材料科学与工程、生物医学工程教授Adam Feinberg说：“我们的研究团队已经证明了，我们可以采用心脏的细胞和胶原蛋白来打印出部分心脏，这是拥有真正心脏功能的部分，比如一个心脏瓣膜或者一个跳动的心室。”Adam Feinberg也是这项研究的指导者。
“通过使用人类心脏的MRI（核磁共振成像）数据，我们能够准确地重现被检测者的特定解剖结构、3D生物打印的胶原蛋白和人类心脏细胞。”Adam Feinberg如此表示。胶原蛋白是一种非常理想的3D生物打印材料，因为它几乎构成了人类身体的每一个组织。但是之前3D生物打印所面临的重重困难，就因为胶原蛋白是液态的。“如果你想在空气中打印出来胶原蛋白，它只会在你的构建平台上留下一滩水坑。”论文的另一位第一作者Andrew Hudson表示。他也是Adam Feinberg的博士生。
“为了避免上述情况，我们开发了一种技术来防止它变形（或者流动）。”Andrew Hudson说。Feinberg实验室开发的FRESH3D生物打印技术，可以让胶原蛋白在凝胶支撑液中逐层沉积，使胶原蛋白在支撑液中凝固成形。当打印完成后，把凝胶支撑液从室温加热至体温，即可将其融化。这样一来，研究人员就可以在不破坏胶原蛋白或细胞打印结构的前提下，移除支撑凝胶。