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| 編輯推薦： |
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本书作者团队是由国内生物3D打印与再生医学研究方面*的专家团队组成，包括付小兵院士、顾晓松院士以及多位国家杰出青年基金获得者、国家优秀青年科学基金等。
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| 內容簡介： |
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本书内容包括生物3D打印与组织工程和再生医学的关系，生物墨水性能对细胞的影响，特别突出生物3D打印在皮肤再生、软骨再生、神经再生、血管再生、肝脏再生、心脏再生、口腔组织再生等方面的应用。
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| 關於作者： |
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付小兵，中国工程院院士，创伤和组织修复与再生医学专家。现任解放军总医院生命科学院院长、基础医学研究所所长、全军创伤修复与组织再生重点实验室主任、博士生导师，清华大学等6所国内一流大学客座教授。国家973创伤和组织修复与再生项目首席科学家，国家自然科学基金创新群体负责人，全军十二五战创伤重大项目首席科学家。
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| 目錄：
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第一章 生物3D打印技术在医学领域的应用与发展
第一节 生物3D打印的基本概念
第二节 生物3D打印与组织工程和再生医学的关系
一、生物3D打印的定义及原理
二、生物3D打印的目标和意义
第三节 生物3D打印的发展历程
一、生物3D打印在医学领域的应用现状
二、生物3D打印发展中的挑战和机遇
第二章 生物3D打印的模式及应用
第一节 挤出式生物打印
一、挤出式生物打印的原理
二、挤出式生物打印的典型设备
三、挤出式生物打印的典型应用
第二节 液滴式生物打印
一、液滴式生物打印的原理
二、液滴式生物打印的典型设备
三、液滴式生物打印的典型应用
第三节 光固化式生物打印
一、光固化式生物打印的原理
二、光固化式生物打印的典型设备
三、光固化式生物打印的典型应用
第四节 多材料生物打印
第五节 小结
第三章 可用于生物3D打印的生物材料
第一节 生物材料的类型
一、天然生物材料
二、合成生物材料
三、生物材料的应用
第二节 生物墨水的性质及种类
一、生物墨水的设计策略
二、生物墨水的成型方式及种类
三、生物墨水对细胞组织的影响
第三节 生物墨水和生物3D打印技术
一、生物3D打印技术概况
二、多类型生物墨水的打印
三、个性化生物墨水设计
第四节 生物墨水的发展
一、如何进一步提高生物墨水的特性
二、生物墨水个性化及智能化的意义
三、总结（未来发展趋势）
第五节 作为可打印生物墨水所需满足的条件
一、生物墨水的理化性能要求
二、生物墨水的可打印窗口
三、多种交联方式生物墨水的可打印性评估
第四章 生物墨水性能对细胞的影响
第一节生物墨水物理特性对细胞性能的影响
一、探索生物墨水物理特性的意义
（一）天然人体组织的物理特性
（二）生物墨水物理性能参数的调节
二、生物墨水硬度及孔隙率对细胞性能的影响
三、生物墨水弹性及粘度对细胞性能的影响
四、生物墨水应力及剪切力对细胞性能的影响
五、理想生物墨水的物理性能及应用前景（精确诱导细胞功能性变化）
第二节 生物墨水生化特性对细胞性能的影响
一、生物墨水材料表面化学和拓扑学特征对细胞性能的影响
（一）生物墨水材料表面化学与细胞表面受体之间的相互作用
（二）生物墨水拓扑学改变与细胞之间的相互作用
二、 生物墨水释放外泌性物质或结构对细胞性能的影响
（一）生物墨水释放生物大分子对细胞行为学的影响
（二）生物墨水释放小分子物质对细胞性能的改变
（三）生物墨水释放外泌体，微囊泡，微球等结构对细胞性能的改变
第三节、生物墨水的优化对细胞性能的影响
一、生物墨水优化的目的和意义
二、优化生物墨水体系的常见方式
（一）通过增加可打印性优化生物墨水体系
（二）通过提高力学强度优化生物墨水体系
（三）通过增加细胞黏附位点或提高生物相容性功能化改性生物墨水
三、生物墨水优化对细胞性能的影响
（一）生物墨水可控成形-降解对细胞行为的影响
（二）生物墨水力学强度改变对干细胞分化的调控
（三）小分子多肽优化生物墨水对细胞黏附迁移的调控
（四）以功能化为目的的其他生物墨水优化及应用
四、生物墨水优化在未来生物医学应用中的发展方向
第五章 生物3D打印与微环境构建
第一节 生物3D打印中如何对细胞周围微环境进行构建
一、 生物3D打印中生物墨水的组成（化学分子以及墨水硬度）
二、生物3D打印中微环境构建的要素
第二节 细胞微环境中化学分子对生物3D打印的影响
一、细胞微环境中化学小分子在细胞分化以及组织稳态中的作用
二、细胞微环境中化学小分子对细胞信号通路的影响
三、细胞微环境中化学小分子对基因组以及转录的影响
第三节 细胞微环境中生物力学对生物3D打印的影响
一、生物力学传导在细胞分化以及组织稳态中的作用
二、细胞微环境中生物力学传导，从细胞表面到细胞内。
三、细胞微环境中生物力学生物力学传导，从细胞质到细胞核。
四、细胞微环境中生物力学生物力学传导，对基因转录的调控
第四节 细胞骨架系统在生物3D中的作用
一、细胞骨架的基本单元肌动蛋白在转录调控方面的作用
二、细胞骨架为核心的生物力学传导通路在肿瘤发生、侵袭转移中的作用
第六章 生物3D打印与三维成像
第一节 生物3D打印成像需求
第二节 三维成像方法简介
第三节 三维成像与建模设计
第四节 三维成像与组织再生检测
第五节 结论
第七章 生物3D打印与皮肤再生
第一节 生物3D打印全层皮肤
一、生物3D打印含真皮层和表皮层的全层皮肤
（一）皮肤再生现状与挑战
（二）生物3D打印全层皮肤研究
二、生物3D打印多样化的功能性皮肤
（一）生物3D打印含血管的皮肤
（二）生物3D打印含黑色素细胞的皮肤
（三）生物3D打印含附属器的皮肤
第二节 生物3D打印与真皮再生
一、真皮结构分析
二、生物三维打印的技术选择
三、生物三维打印真皮的生物墨水研制及功能细胞和生长因子的选择
四、 真皮三维打印的实践
五、 前景与展望
第三节 生物3D打印与毛囊再生
一、毛囊结构及形成机制
（一）毛囊的结构
（二）毛囊形成的机制
二、人类毛囊再生
（一）人类毛囊种子细胞的分离与培养
（二）人类毛囊再生的研究现状与挑战
三、生物3D打印再生毛囊
（一）生物3D打印在毛囊再生的研究现状
（二）生物3D打印再生毛囊的应用与展望
第四节 生物3D打印与汗腺再生
一、汗腺再生的需求
（一）汗腺的结构与功能
（二）汗腺再生在临床上的需求
二、汗腺再生的方法
三、生物3D打印与汗腺再生
（一）生物3D打印汗腺再生的研究进展
（二）生物3D打印汗腺再生面临的挑战和展望
第八章 生物3D打印与软骨再生
第一节 软骨再生生物3D打印材料
第二节 软骨再生生物3D打印细胞
第三节 软骨再生生物3D打印技术
第四节 软骨再生生物3D打印展望
第九章 生物3D打印与骨再生
第一节 骨的组成，结构与性能
一、骨的成分
二、骨的结构与性能
第二节 用于骨3D打印的细胞与材料
一、用于骨3D打印的细胞
二、金属材料
三、无机非金属材料
四、高分子材料
第三节 骨3D打印技术
一、选择性激光烧结成型（SLS）
二、液体喷印成型（3DP）
三、直接墨水书写（DIW）
四、熔融沉积成型（FDM）
五、光固化成型（SLA）
第四节 3D打印骨材料结构与性能的表征
一、打印性能的表征
二、形貌与结构的表征
三、力学性能的表征
四、生物学性能表征
第五节 用于骨再生3D打印产品示例
第六节 总结与展望
第十章 生物3D打印与神经再生
第一节 神经组织结构与功能
第二节 神经损伤与组织工程修复
第三节 神经生物3D打印构型
第四节 神经移植物的生物3D制造
第五节 未来生物打印在神经组织中的应用展望
第十一章 3D打印与组织工程血管
第一节 3D打印血管模型
第二节 3D打印微流控与器官芯片微血管
第三节 3D打印组织工程血管
第四节 总结与展望
第十二章 生物3D打印与肝脏再生
第一节 肝脏的结构与功能
第二节 肝脏再生与组织工程
第三节 肝脏3D打印技术
第四节 肝脏3D打印的应用
第五节 结论
第十三章 生物3D打印与肌腱再生
第一节 肌腱损伤的流行病学与临床治疗
一、肌腱损伤的流行病学
二、肌腱损伤的临床治疗现状
第二节 生物3D打印在肌腱再生中的应用
第三节 未来生物3D打印肌腱的挑战与展望
第十四章 生物3D打印与泌尿系统再生
第一节 3D电纺丝支架与泌尿道组织工程修复重建
第二节 3D生物打印与泌尿道重建
第三节 3D打印肾脏研究进展
第四节 未来3D生物打印在泌尿系统应用展望
第十五章 生物3D打印与心脏再生
第一节 组织工程适用于心脏再生与修复的生物3D打印
一、生物3D打印再生与修复心脏的重要意义
二、生物3D打印再生与修复心脏的元素种类
三、生物3D打印再生与修复心脏的制造策略
第二节 采用生物3D打印再生心脏的前沿探索
一、心肌组织的生物3D打印研究进展
二、心脏瓣膜的生物3D打印研究进展
三、血管网络的生物3D打印研究进展
第三节 采用生物3D打印再生心脏的转化应用展望
一、当前挑战
二、未来前景
三、总结
第十六章 3D打印在口腔医学中的应用
第一节 3D打印在口腔缺损修复中的应用
一、应用于口腔缺损修复的3D打印方案
（一）基于光固化成型工艺
（二）基于激光成型工艺
（三）基于直接沉积工艺
二、应用于口腔缺损修复的 3D 打印材料
（一）金属材料
（二）无机非金属材料
（三）高分子材料
三、3D打印在固定义齿修复的应用
（一）工作模型
（二）熔模
（三） 临时修复体
（四）金属修复体
（五）陶瓷修复体
四、3D打印在可摘局部义齿修复的应用
（一）金属支架
（二）非金属支架
五、3D打印在全口义齿修复的应用
六、3D打印在种植义齿修复的应用
（一）口腔种植导板
（二）个性化种植体
第二节 3D打印在颌面缺损修复中的应用
一、3D打印颅颌面模型
（一）3D打印颅颌面模型
（二）头颈肿瘤模型
（三）颅颌面创伤模型
二、3D打印颌骨手术导板
（一）颌骨手术导板的分类
（二）导板设计数据的获取
（三）颌骨手术导板的设计与制作
（四）3D打印颌骨手术导板的材料
（五）3D打印颌骨手术导板的消毒与使用
三、3D打印个性化植入物
（一）3D打印颌骨钛假体
（二）3D打印PEEK假体
四、3D打印与颌面赝复
第三节 3D打印技术在口腔组织再生中的应用
一、3D打印技术在颌面部骨和软骨再生中的应用
（一）3D打印技术在颌面部骨再生中的应用
（二）3D打印技术在颌面部软骨再生中的应用
二、3D打印技术在牙髓牙本质复合体再生中的应用
（一）3D打印技术在牙髓病治疗中的应用
（二）3D打印技术在牙本质-牙髓复合体再生中的应用
三、3D打印技术在牙周再生中的应用
（一）现有的牙周组织再生方法和3D生物打印的优势
（二）牙周组织3D生物打印的生物墨水
（三）牙周组织3D生物打印的细胞来源
（四）牙周组织3D生物打印的生长因子
（五） 牙周组织3D生物打印的实际应用
（六）3D生物打印用于牙周组织再生的总结
第十七章 生物3D打印器官芯片
第一节、器官芯片概念及其构建方法
第二节、生物3D打印脑、肺、肝、肠等器官芯片
一、脑类器官芯片
二、肺类器官芯片
三、肝类器官芯片
四、肠类器官芯片
第三节、生物3D打印器官芯片的应用及未来展望
第十八章 生物3D打印在医学领域的应用发展中的挑战
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| 內容試閱：
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科学技术的发展日新月异，许多制造理论与关键技术在10-20年以前还被认为是科幻一样的东西，但现在已经逐步开始走进我们的生活与工作当中，其中3D打印技术就是先进制造领域的突出代表。该项技术已经开始应用于航空航天、汽车制造、医疗健康、文体娱乐等各个行业，既提升了行业科学技术水平，也推动了产业的转型升级，更引领了行业的发展方向。因此，可以认为3D（包括进一步发展的4D）是科技创新发展的产物和技术变革产生的颠覆性技术之一，值得人们高度重视和关注。在这一领域中，医疗健康是应用比较广泛的领域之一。
已有的资料显示，结合计算机辅助设计等，3D打印已经在脊椎疾病治疗、膝关节置换、髋关节置换、创伤等领域得到了较大应用。一方面是惠及了患者治疗，同时该项技术的深度开发与规范化应用，使得在临床教学方面也发生了变革，它使许多没有高级硬件条件的医院和医师，也能利用成熟的模板，根据患者情况进行微调后进行应用。在此基础上进一步利用干细胞、组织工程、生物材料等，以打印活组织为代表的生物3D打印在皮肤和内脏等领域开始出现，代表了3D打印的一个重要方向，为未来在再生医学领域的应用提供了重要基础。
基于我们团队前期在再生医学的工作和活性皮肤3D打印的一些初步实践，特别是在含有皮肤附件（汗腺）的新一代组织工程皮肤的部分基础，华中科技大学出版社的编辑蔡秀芳给我发邮件，希望由我牵头组织编写一本以3D打印与再生医学为重点的学术著作。根据出版社的建议，我们查阅了近年来国内外该领域的相关专著，感觉该领域的先行者们在3D打印技术本身，数字医学与3D打印在骨科等领域的应用已经有了一些非常好的参考教材。因此，如果需要撰写一本新的专著，我们这本专著的重点应该放在活的组织打印与再生医学应用这两个关键领域。活组织打印是一个相对的概念，一些领域开展的工作比较多，如皮肤与内脏等，而一些领域才刚刚起步，还停留在概念与摸索阶段。因此，以生物3D打印这一思想为引导，以3D打印的原理与关键技术为牵引，以在现在或将来在组织修复、器官再生和人体功能增强与维护等的应用为目标，作为本书写作的主线。在这一思想的指导下，我们邀请了国内从事该领域研究、临床与产业化的重要专家组成编委会，召开了相关会议，充分讨论了写作指导思想与主要内容，为这本专著的顺利出版发行打下了坚实基础。
衷心感谢为这本专著出版提出出版建议的华中科技大学出版社的领导和蔡秀芳编辑。衷心感谢中国工程院院士张兴栋教授与中国科学院院士刘昌胜教授在百忙之中为该书申请出版基金撰写推荐信，并慨允将推荐信作为本书的序言。感谢参与本书撰写的各位专家的辛勤劳动和巨大付出。
由于编著时间较短，参加编写的专家行业跨度较大，因此，本书在写作形式、风格与内容上可能存在一些不尽人意之处，因此敬请广大读者提出批评建议，以利我们进一步改进与完善。
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