本书是教育部战略性新兴领域未来产业（生物医学）“十四五”高等教育系列教材之一，聚焦该领域前沿技术，系统阐述器官芯片的概念、发展历程、构建技术与生物医学应用。全书从微流控技术和生物3D打印技术出发，详细介绍了器官芯片的基本原理、芯片设计、材料选择等；在此基础上深入讲解肺、胃肠、心脏、肝胆等多种脏器芯片的构建方法、典型案例与疾病建模，并拓展至肿瘤、神经、血管化及多器官互作芯片系统；全面介绍了器官芯片的检测与分析方法。本书作为未来产业教材，还系统分析了全球器官芯片产业化现状与发展方向。
本书注重学科交叉与产学研结合，内容体系完整、案例翔实、图文并茂，兼具理论深度与应用广度，适合生物医学工程、生物技术、药物研发、医学检验、先进制造、再生医学、材料科学等相关专业的本科生、研究生教学使用，也可供科研人员、企业研发及产业和政策制定者参考，是一部推动教学创新、引领产业发展的前沿教材。
- 目录
- 前辅文
- 第1章 绪论
- 1.1 器官芯片概述
- 1.2 器官芯片的概念
- 1.3 器官芯片的发展历史
- 1.4 器官芯片的生物医学应用
- 第2章 生物3D打印
- 2.1 生物3D打印概述
- 2.2 生物3D打印的墨水材料
- 2.3 生物3D打印的工艺类别
- 2.4 人工智能辅助生物3D打印
- 第3章 生物3D打印器官芯片
- 3.1 生物3D打印器官芯片概述
- 3.2 用于器官芯片打印的生物墨水
- 3.3 生物3D打印器官芯片的类型
- 3.4 生物3D打印技术构建器官芯片的应用场景
- 3.5 生物3D打印器官芯片的机遇与挑战
- 第4章 屏障类人体器官芯片构建与应用
- 4.1 人体器官芯片概述
- 4.2 气道‑肺芯片
- 4.3 胃肠芯片
- 4.4 皮肤芯片
- 4.5 肾芯片
- 第5章 非屏障类人体器官芯片构建与应用
- 5.1 心脏芯片
- 5.2 肝胆芯片
- 5.3 胰岛芯片
- 5.4 骨/软骨器官芯片
- 第6章 肿瘤器官芯片
- 6.1 肿瘤器官芯片概述
- 6.2 肿瘤器官芯片的设计思路
- 6.3 肿瘤器官芯片的基础研究应用
- 6.4 肿瘤器官芯片在精准医学中的应用
- 第7章 神经与脑器官芯片
- 7.1 神经与脑器官芯片概述
- 7.2 神经与脑组分结构及功能
- 7.3 神经与脑器官芯片的生物设计及器件制造
- 7.4 神经与脑器官芯片的模型构建、培养及表征
- 7.5 神经与脑器官芯片的模型应用
- 7.6 神经与脑器官芯片面临的问题和挑战
- 第8章 血管化器官芯片
- 8.1 血管化器官芯片概述
- 8.2 血管化器官芯片的设计与制备
- 8.3 基于血管化器官芯片的疾病模型
- 第9章 系统化的多器官互作芯片
- 9.1 多器官互作芯片概述
- 9.2 多器官互作芯片的特点及应用
- 9.3 多器官互作芯片设计的考虑因素
- 9.4 多器官互作芯片的应用分类
- 9.5 多器官芯片的应用挑战
- 第10章 器官芯片的检测分析方法
- 10.1 器官芯片的检测方法概述
- 10.2 器官芯片微环境检测及细胞分析
- 10.3 基于人工智能的器官芯片高通量检测方法
- 第11章 器官芯片与生物3D打印的产业化发展
- 11.1 器官芯片与生物3D打印的产业化发展概述
- 11.2 器官芯片与生物3D打印的产业链分析
- 11.3 器官芯片与生物3D打印的应用领域
- 11.4 器官芯片与生物3D打印的法规及政策导向
- 11.5 器官芯片与生物3D打印的产业化挑战
- 11.6 器官芯片与生物3D打印的发展趋势
