本书为“材料先进成型与加工技术丛书”之一。本书聚焦以生物医用材料及类器官等为主要加工对象的生物3D打印成型制造系列技术，在成型材料、成型工艺、成型装备等多个方面进行了详细论述，并结合临床及转化的需求，对生物医用材料及类器官3D打印的临床应用和监管科学也进行了讨论，最后对该领域未来发展进行了前瞻性展望。

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中国增材制造产业联盟理事会副理事长、中国生物材料学会生物材料先进制造分会主任委员，兼国家食品药品监督管理局医疗器械技术标准制定及审评专家、国家卫生计生委3D打印医学应用专家、科技部国家重点研发计划项目评审专家。

目录
总序
前言
第1章 绪论 1
1.1 生物医用材料3D打印技术概述 1
1.1.1 生物医用材料3D打印技术内涵及进展 1
1.1.2 生物医用材料3D打印技术特点 8
1.2 类器官3D打印技术 14
1.2.1 类器官技术的起源与发展 14
1.2.2 类器官技术的作用及发展前景 16
1.2.3 类器官技术面临的难题 17
1.2.4 类器官3D打印技术发展概述 19
1.2.5 类器官3D打印技术概述 20
1.2.6 类器官3D打印技术的应用 23
1.2.7 类器官3D打印技术应用前景 24
参考文献 25
第2章 用于3D打印的生物医用材料 28
2.1 生物医用高分子材料3D打印 28
2.1.1 高分子材料3D打印技术 28
2.1.2 用于3D打印的生物医用高分子材料 31
2.1.3 3D打印生物医用高分子材料的应用 49
2.1.4 小结 51
2.2 生物医用陶瓷材料3D打印 51
2.2.1 引言 51
2.2.2 磷酸钙陶瓷 52
2.2.3 生物活性玻璃 57
2.2.4 其他生物陶瓷 59
2.3 生物医用金属材料3D打印 64
2.3.1 可降解医用金属 64
2.3.2 不可降解医用金属 77
2.3.3 发展趋势与未来展望 95
2.4 生物医用复合材料3D打印 97
2.4.1 引言 97
2.4.2 天然高分子基复合材料 98
2.4.3 人工合成高分子基复合材料 103
参考文献 118
第3章 活性生物医用材料3D打印技术基本知识及主流方法 137
3.1 生物墨水及生物基质 137
3.1.1 生物墨水的定义 137
3.1.2 细胞-水凝胶生物墨水 139
3.1.3 纯细胞生物墨水 141
3.1.4 其他生物墨水 143
3.2 生物医用材料3D打印工艺及核心装备 144
3.2.1 引言 144
3.2.2 生物3D打印工艺 145
3.2.3 生物3D打印商用设备 150
3.3 原位打印技术等特殊生物3D打印技术 152
3.3.1 引言 152
3.3.2 原位打印的执行方式 153
3.3.3 原位打印技术的应用 154
3.3.4 原位打印技术的展望 161
参考文献 162
第4章 生物医用材料3D打印临床应用与转化 166
4.1 3D打印在体外模型和康复器械中的应用 166
4.1.1 3D打印在体外模型中的应用 166
4.1.2 3D打印在康复器械中的应用 170
4.2 3D打印在植入医疗器械中的应用 171
4.2.1 骨科植入物 171
4.2.2 牙科植入物 176
4.2.3 其他部分的植入物 178
4.2.4 未来展望：打印植入功能组织 180
4.3 3D打印在组织工程支架中的应用 181
4.3.1 引言 181
4.3.2 基于3D打印支架的组织工程构建方法与流程 181
4.3.3 理想组织工程支架特性 182
4.3.4 3D打印支架在各系统组织工程的应用 184
4.3.5 总结与展望 188
4.4 生物3D打印在肿瘤模型中的应用 188
4.4.1 引言 188
4.4.2 生物3D打印技术 190
4.4.3 生物墨水 193
4.4.4 生物3D打印肿瘤模型 199
4.4.5 生物3D打印肿瘤模型应用研究 208
4.4.6 挑战与展望 214
参考文献 214
第5章 生物3D打印医疗器械监管 235
5.1 生物3D打印医疗器械监管概述 235
5.1.1 生物3D打印医疗器械相关法规及临床评价 235
5.1.2 生物3D打印医疗器械质量管理体系特殊要求 237
5.2 生物3D打印医疗器械相关法规及政策 241
5.2.1 生物3D打印医疗器械注册审查指导原则体系介绍 241
5.2.2 生物3D打印医疗器械医工交互的质量控制 250
5.2.3 生物3D打印医疗器械等效性模型与质量均一性 255
5.2.4 生物3D打印医疗器械标准体系介绍 264
5.3 生物3D打印医疗器械相关监管科学发展 272
5.3.1 国际生物3D打印的监管要求动向 272
5.3.2 我国生物3D打印医疗器械监管科学研究概述 280
参考文献 282
第6章 类器官3D打印实践及前景展望 287
6.1 细胞3D打印技术 287
6.1.1 单细胞打印技术 287
6.1.2 多细胞打印技术 292
6.2 类器官3D打印技术 295
6.2.1 类器官微结构单元打印 295
6.2.2 类器官3D结构打印 299
6.3 类器官3D打印应用 310
6.3.1 面向精准医疗的疾病模型构建 310
6.3.2 面向器官机理的发育模型构建 315
6.3.3 面向再生修复的干细胞制剂构建 317
6.3.4 类器官在构建仿生活体机器人中的应用 325
6.4 类器官3D打印的未来发展方向 326
6.4.1 类器官3D打印自动化 326
6.4.2 类器官3D打印标准化 328
6.4.3 类器官多模态信息化获取 332
6.4.4 3D打印功能化类器官 333
6.4.5 大尺寸类器官的3D打印 335
参考文献 338
第7章 生物医用材料及类器官3D打印技术未来 341
7.1 生物3D打印与干细胞治疗融合发展趋势 341
7.1.1 生物3D打印与干细胞治疗概述 341
7.1.2 生物3D打印与常规细胞治疗的融合研究 342
7.1.3 生物3D打印与干细胞的组织工程 345
7.1.4 生物3D打印与功能化干细胞的融合研究 348
7.1.5 总结与讨论 350
7.2 生物3D打印与机器人融合发展趋势 351
7.2.1 机器人的定义 351
7.2.2 现有生物3D打印中常见的自动化设备 352
7.2.3 生物3D打印和六轴机械臂的融合研究 354
7.2.4 生物3D打印和微创手术机器人的融合研究 355
7.2.5 生物3D打印和软体机器人的融合研究 358
7.2.6 生物3D打印与生物融合机器人 359
7.3 生物3D打印与人工智能融合发展趋势 361
7.3.1 引言 361
7.3.2 打印前阶段 362
7.3.3 打印中阶段 366
7.3.4 总结 370
7.4 4D生物打印及5D生物打印 370
7.4.1 4D生物打印 370
7.4.2 5D生物打印 372
参考文献 373
关键词索引 379