Dựa trên mô hình ảo các bộ phận cơ thể người được tạo lập từ chụp cắt lớp vi tính, các nhà điều trị có thể tạo ra phần hông sọ, cột sống và các đốt sống  từ công nghệ in 3D hầu như khớp với bộ phận gốc.

Thành phần chính giúp nghiên cứu thành công đó là sụn chêm (menisci), chúng có hình dáng tương tự sụn tai, nằm ở trong đầu gối giữa phần xương đùi và xương chài. Chúng đóng vai trò giảm sốc và bôi trơn các khớp cho phép di chuyển trơn tru và thực hiện các thao tác khó, sụn chêm có thể sử dụng tốt sau hàng thập kỷ, thời gian mà một vật liệu nhân tạo thông thường không thể tồn tại được.

Tuy nhiên một cú ngã hoặc làm việc quá sức có thể làm rách sụn chêm, kết quả tạo ra các cơn đau mãn tính, gây nguy cơ viêm khớp, ở người trưởng thành sụn chêm rất lâu phục hồi và không thể phục hồi hoàn toàn. Điều này có nghĩa là tổn thương ở đầu gối thường phải phẫu thuật để loại bỏ các phần sụn chêm bị tổn thương, và thay thế nó bằng vật liệu nhựa cấy ghép. Tuy nhiên nhựa cấy ghép không tương thích với sụn chêm gốc về cả độ bền lẫn tính linh hoạt. Chúng không tương thích sinh học, do đó phần mô xung quanh nhựa cấy ghép không thể phục hồi hoàn toàn.

Để tạo ra được vật liệu tương tự sụn chêm, các nhà khoa học đã dùng hydrogel, có thể hoạt động ổn định và tương thích với cơ thể, với cấu trúc giống như sụn với các phân chuỗi phân tử được giữ trong nước.

Để vật liệu có thể in 3D được, các nhà khọc Duke đã bổ sung một thành phần các hạt nano đất sét, đóng vai trò làm phần khung để giữ cấu trúc hydrogel bên trong.

Với một thiết bị in 3D khoảng 300 USD, nhóm nghiên cứu có thể tạo ra một bộ phận sụn chêm chỉ trong một ngày.

Nghiên cứu được xuất bản trên tờ ACS Biomaterials Science and Engineering.