针对此问题，剑桥大学南京科技创新中心“液滴微流控平台的工程化及其生物应用研究” 科研项目首席研究员、南京工业大学余子夷教授联合剑桥大学化学系Tuomas Knowles教授科研团队开发了一种新型的生物墨水。该墨水由水凝胶微球组成，并利用两种生物材料之间的液液相分离行为形成一种核壳结构，将细胞生长的微环境与材料的3D打印分开。

论文《基于蛋白材料的核壳水凝胶微球生物墨水用于功能性生物活体材料3D打印》

该生物墨水的构筑单位为载有细胞的核壳水凝胶微球。利用液滴微流控技术，细胞被封装于液滴的核相中（羧甲基纤维素，CMC）并被壳相所包围（明胶甲基丙烯酰基，gelMA），形成核壳结构液滴。通过酶交联反应，液滴的壳相转变为凝胶，而核相仍然为溶胶。该核壳水凝胶微球具有良好的打印性能。

通过挤出式3D打印技术，微球能被图案化形成各种形状的支架结构，接着通过蓝光引发的自由基聚合反应，水凝胶微球表面之间进行二次交联形成稳定的双交联网络。该支架具有微米级的孔隙结构，能够加强与环境的营养物质的交换，有利于细胞培养。文章作者发现，跟非核壳结构的水凝胶微球相比，核壳结构的水凝胶微球能更有效地防止微生物泄漏。

同时，利用该支架负载酿酒酵母进行乙醇发酵，作者发现核壳水凝胶微球所组成的支架有着更快的转化速率，说明该核壳策略更有利于细胞的生长和代谢。利用水凝胶微球之间相对的独立性，作者开创性地利用此策略将微生物共生体系分隔于不同的水凝胶微球中并且将其混合加工成同一种支架进行生物反应。通过对两种不同类型的微生物共生模型的测试，作者发现该分隔策略能够增强复合材料的生物活性。