本发明公开了一种3D生物打印墨水及其制备方法、组织工程支架及其制备方法，含有明胶、海藻酸钠、纳米级硅酸镁锂、去离子水以及人骨髓间充质干细胞五种成分：首先，依次将无菌明胶、海藻酸钠溶于无菌去离子水，配成浓度为140～200mg/mL明胶和20～60mg/mL海藻酸钠的混合预聚物溶液；同时，将无菌硅酸镁锂溶于无菌去离子水配成20～60mg/mL的硅酸镁锂胶体；然后，将两种凝胶等体积混合，制得一种可3D生物打印的纳米复合水凝胶；最后，将预先培养的人骨髓间充质干细胞与纳米复合水凝胶混合均匀，制得终细胞浓度为3×106/mL的纳米复合生物墨水，将该生物墨水作为原料采用挤压式3D生物打印机打印制得具有自身成骨诱导能力的功能化、生物仿生组织工程骨支架，具有潜在临床应用价值。