器官工程与制造
课程编码：1802000831X3P2001H
英文名称：Organ Engineering and Manufacturing
课时：40
学分：2.00
课程属性：专业核心课
主讲教师：顾奇等
教学目的要求
本课程是关于组织工程、再生医学以及制造技术交叉的整体原理、技术体系和应用场景介绍的课程。器官工程与制造已成为当前再生医学工程的重要分支和前沿方向。3D打印等增材制造技术的突破、新型生物材料的出现、组织工程学的进展使器官制造的未来拥有了无限可能。然而，人体器官组织结构和病理生理功能的系统性、复杂性、异质性和动态性使得器官制造手段和技术面临着重重挑战以满足。本课程从制造材料、工程技术、复合系统的角度介绍当前器官工程与制造的原理和策略；从细胞空间命运（微观）和生理结构（宏观）的角度进一步剖析，以加深学生对制造手段的仿生能力的理解。本课程旨在培养学生的交叉学科研究思维，提高其对新型技术手段的包容和接纳能力；要求学生理解及部分掌握常规的器官制造手段方法和前沿进展。
预修课程
医学材料学、发育生物学
大纲内容
第一章 绪论 3学时 顾奇
第1节 课程设置背景和介绍
第2节 器官工程与制造概念
第3节 器官工程与制造发展
第二章 器官工程与制造相关生物材料 9学时 吕凤婷
第1节 生物材料概述
第2节 常用器官工程与制造的生物材料
第3节 生物材料加工原理及表征方法
第4节 材料与细胞的相互作用
第三章 器官工程与制造技术 9学时 顾奇
第1节 3D成型技术
第2节 增材制造技术
第3节 类器官制造技术
第4节 器官芯片制造
第5节 其他3D成型技术
第6节 工程器官的功能维持
第四章 典型器官工程与制造及用途 9学时 顾奇
第1节 结构型器官制造及应用
第2节 生理型器官制造及应用
第3节 复合型器官制造及应用
第五章 工程器官及制造器官中的细胞 6学时 顾奇
第1节 细胞外基质
第2节 细胞运动与细胞外基质关系
第六章 教学实践 3学时 顾奇
第1节 材料的合成与打印
第2节 器官芯片制作与微流控技术
第3节 材料的测试及表征方法
第七章 考试 1学时 顾奇
第1节 考试
参考书
1、
生物材料
J.S.Temenoff A.G.Mikos (美) 王远亮 (译)
2009年6月
科学出版社
2、
Developmental Biology (11th)
Scott F. Gilbert
2016年5月
Oxford Uni press
3、
Bioconjugate Techniques
Hermanson, Greg T
2013年
Academic press
4、
Handbook of nanoindentation: with biological applications
Oyen, Michelle L.
2019年5月
CRC Press
课程教师信息
顾奇，中国科学院动物研究所研究员，北京干细胞与再生医学研究院双聘研究员，基金委优青。2013年毕业于东北农业大学“国家理科基地班”获得生物学博士学位，2017年毕业于澳大利亚伍伦贡大学获得材料化学博士学位。致力于开发干细胞相关特异性材料和生物打印平台；结合多技术体系再造复杂组织器官功能系统，完成了人神经干细胞和人多能性干细胞的3D打印并实现大尺度血管化组织构建。主持多项科研项目，包括中科院A类先导“器官重建与制造”中生物墨水和打印装置方向负责人，战略性国际科技创新合作重点专项负责人，基金委创新项目，院装备项目负责人等。研究成果发表于国际期刊Adv. Mater., Adv. Sci., Adv. Funct. Mater., Angew. Chem. Int. Ed.等30余篇。