本书为“生物材料科学与工程丛书”之一。生物材料的三维打印，可对细胞、生物材料、生长因子等进行空间精确定位组装，在构建个性化医疗器械、组织工程、药物测试、病理模型和器官芯片等领域具有广阔的应用前景。本书先概述生物材料先进制造的三维打印技术及其在大健康领域的应用，聚焦再生医学中硬、软组织和仿生植入体的三维打印，以及体外肿瘤模型、药物检测模型和微器官芯片的打印构建，从工艺、材料、制造和应用等方面做综合阐述，介绍打印工艺设计、结构形成、细胞损伤控制等机理和生物学基础应用方面的系统研究。
本书有助于丰富和发展生物制造、生物三维打印及生物材料先进制造学科科学内容，为相关领域学者及研究生学习提供重要的学术参考。

孙伟，清华大学机械工程系特聘教授，美国Drexel大学机械工程与力学系Albert Soffa讲席教授，中国机械工程学会生物制造工程分会现任主任委员，中国生物材料学会生物材料先进制造分会创任主任委员（2015～2019年），国际生物制造杂志Biofabrication主编，国际生物制造学会创任主席（2010～2014年）及美国机械工程学会制造科学与工程分会生物制造技术委员会创任主席（2006～2009年）。
主要从事生物制造、生物3D打印、计算机辅助组织工程和先进制造领域研究。共发表SCI论文200余篇（SCI总引15000余次），授权专利57项。获英国皇家工程院杰出访问学者奖（2018年）、南洋理工大学访问学者奖（2018～2020年）、国际生物制造学会杰出科研奖（2017年）、美国弗吉尼亚理工大学Ml/Fralin访问学者奖（2015年）、Drexel大学高被引论文奖（2020年）、Drexel大学工学院杰出科研奖（2009年）、香港大学Wiliam Mong访问学者奖（2008年）、国际汽车学会Ralph R.Teetor教育成就奖（2003年）、英国皇家物理学会出版社最佳论文引用奖（2018年）和Emerald出版社杰出论文奖（2006年和2001年）等诸多奖项。

总序
前言
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 生物材料3D打印技术简介
1.2.1 3D打印技术的基本概念与原理
1.2.2 用于3D打印的生物材料简介
1.2.3 典型的生物材料3D打印技术简介
1.3 生物材料3D打印技术发展现状
1.3.1 没有生物相容性要求材料打印
1.3.2 生物相容但不可降解材料打印
1.3.3 生物相容且可降解可吸收材料打印
1.3.4 直接细胞打印
1.3.5 构建类器官、微生理系统和体外生命系统工程
1.4 生物材料3D打印技术应用现状
1.4.1 组织工程与再生医学应用
1.4.2 药物检测应用
1.4.3 病理模型及疾病研究应用
1.5 生物材料3D打印前景与挑战
1.5.1 生物材料3D打印的前景
1.5.2 生物材料3D打印的挑战
参考文献
第2章 低温沉积3D打印技术及其在骨和软骨组织工程中的应用
2.1 引言
2.2 骨、软骨支架的材料与结构设计
2.2.1 常用的支架材料
2.2.2 支架的材料结构设计
2.3 低温沉积制造工艺原理及打印设备
2.3.1 低温沉积制造工艺原理
2.3.2 低温沉积3D打印设备
2.4 低温沉积3D打印技术应用：骨与软骨组织工程
2.4.1 修复大段骨缺损
2.4.2 梯度支架修复骨软骨缺损
2.5 低温沉积3D打印的拓展：仿生骨软骨支架
2.5.1 仿生骨软骨支架设计
2.5.2 仿生骨软骨支架制备
2.5.3 仿生骨软骨支架修复动物关节缺损
2.6 总结与展望
参考文献
第3章 微挤出式细胞3D打印技术及应用
3.1 引言
3.2 微挤出式细胞3D打印技术及生物墨水概述
3.2.1 微挤出式细胞3D打印技术
3.2.2 微挤出式细胞3D打印生物墨水
3.3 微挤出式细胞3D打印的共性技术问题
3.3.1 微挤出式细胞3D打印的技术共性特征
3.3.2 微挤出式细胞3D打印的技术共性要求
3.3.3 微挤出式细胞3D打印的通用性技术策略
3.4 典型微挤出式细胞3D打印工艺介绍：温敏生物墨水的打印
3.4.1 温敏生物墨水的制备与表征
3.4.2 工艺过程设计
3.4.3 结构成形性及工艺参数对结构成形性影响
3.4.4 生物相容性、工艺参数及剪切力对细胞存活率的影响
3.4.5 工艺参数、结构成形性与细胞存活率的耦合
3.5 微挤出式细胞3D打印微环境中基本生物学表征
3.5.1 微挤出式细胞3D打印细胞活性表征
3.5.2 微挤出式细胞3D打印细胞增殖表征
3.6 微挤出式细胞3D打印技术应用：胚胎干细胞及多能干细胞3D打印
3.6.1 胚胎干细胞及多能干细胞简介
3.6.2 打印后拟胚体的形成规律及形态
3.6.3 拟胚体的形态定量表征
3.6.4 拟胚体的“全能性”保持
3.6.5 拟胚体形成方法的比较
3.7 总结与展望
3.7.1 通用化的解决方案
3.7.2 机器学习及智能化控制
3.7.3 生物4D打印
参考文献
第4章 喷墨式细胞3D打印技术及其在皮肤打印中的应用
4.1 喷墨打印技术的发展历史
4.2 喷墨式细胞打印技术介绍
4.2.1 喷墨式细胞打印工作原理
4.2.2 喷墨式细胞3D打印工艺
4.2.3 喷墨式细胞打印设备
4.3 喷墨式细胞3D打印墨水
4.3.1 胶原
4.3.2 明胶
4.3.3 海藻酸钠
4.3.4 纤维蛋白原
4.3.5 聚乙二醇
4.4 喷墨式细胞3D打印的特点与优势
4.5 喷墨打印对细胞功能的影响
4.6 喷墨式细胞3D打印技术应用：组织工程皮肤打印
4.6.1 组织工程皮肤背景
4.6.2 喷墨打印构建人工皮肤
4.6.3 展望
4.7 总结与展望
参考文献
第5章 熔融微挤压3D打印技术及其在合成高分子材料3D打印中的应用
5.1 引言
5.2 熔融微挤压打印技术
5.3 合成高分子生物材料
5.3.1 合成高分子生物材料选取
5.3.2 脂肪族聚酯类高分子生物材料
5.4 3D打印合成高分子生物材料应用：骨组织工程支架打印
5.4.1 组织工程支架制备
5.4.2 支架结构表征
5.4.3 复合支架打印
5.4.4 支架表面改性
5.4.5 支架生物学评价
5.5 3D打印合成高分子生物材料应用：可降解心血管支架打印
5.5.1 心血管支架设计
5.5.2 心血管支架制备
5.5.3 心血管支架表征
5.6 总结与展望
参考文献
第6章 生物3D打印微纳米纤维及其在角膜组织工程中的应用
6.1 引言
6.2 生物3D打印微纳米纤维技术简介
6.2.1 挤出式3D打印成丝制备技术
6.2.2 微流控纺丝
6.2.3 静电纺丝
6.2.4 近场静电纺丝
6.3 生物3D打印微纳米纤维眼角膜支架模型
6.3.1 构建角膜组织材料选择
6.3.2 角膜的3D打印构建技术
6.3.3 角膜的3D打印模型的物理及结构表征
6.4 打印角膜支架应用：诱导角膜组织再生
6.4.1 拓扑结构及化学因子对角膜基质细胞表型维持的影响
6.4.2 大鼠基质内板层移植及评估
6.5 总结与展