Biomimetic Microengineering

این کتاب موضوعات بیولوژیکی مرتبط با مهندسی میکرو بیومیمتیک و همچنین روش‌های طراحی و پیاده‌سازی چنین ریزدستگاه‌های مهندسی شده را بررسی می‌کند. موضوعات فیزیولوژیکی تحت پوشش شامل بازسازی پاسخ های پیچیده بدن ما در سطح سلولی، بافتی، اندامی و بین اندامی است. مفاهیم فن‌آوری در مهندسی سلول و بافت، زیست‌شناسی سلول‌های بنیادی، میکروبیولوژی، بیومکانیک، علم مواد، میکرو و نانوتکنولوژی و زیست‌شناسی مصنوعی برای افزایش درک روش‌های فرا رشته‌ای مورد استفاده برای ایجاد مدل‌های مهندسی بیومیمتیک پیچیده‌تر و قوی‌تر برجسته شده‌اند. اثربخشی سیستم‌های میکروفیزیولوژیکی جدید با الهام از زیست به عنوان جایگزینی برای مدل‌های موجود in vitro یا in vivo از طریق بخش‌هایی توضیح داده شده است که شامل پروتکل‌هایی برای بازسازی ساختارهای سه‌بعدی (3D) می‌شود. کارکردهای فیزیولوژیکی را خلاصه می کند و پاتوفیزیولوژی بیماری های انسانی را تقلید می کند. این کتاب همچنین در مورد چگونگی کشف فناوری‌های پل برای مدل‌سازی بیماری و پزشکی دقیق شخصی‌شده بحث می‌کند.

ویژگی‌ها

• بر فناوری‌های پیشرفته‌ای تمرکز می‌کند که امکان دستکاری سیستم‌های زنده را به شیوه‌ای مکانی-زمانی فراهم می‌کند.
• تحقیقات مربوط به مهندسی معکوس عوامل ریزمحیطی کامل در بیماری‌های انسانی را در بر می‌گیرد.
• li>تکنولوژی‌های مرتبط با پزشکی شخصی‌شده خاص بیمار و استفاده‌های بالقوه آن‌ها را برجسته می‌کند.
• نوشته شده توسط نویسندگان فصل که محققان بسیار محترمی در علم و مهندسی هستند.
• شامل ارجاعات گسترده در پایان هر فصل برای تقویت مطالعه بیشتر است.

هیون جونگ کیم یک استادیار گروه مهندسی زیست پزشکی در دانشگاه تگزاس در آستین. پس از دریافت درجه دکتری. او با مدرک تحصیلی در دانشگاه یونسی در جمهوری کره، تحقیقات گسترده پسا دکتری را در دانشگاه شیکاگو و موسسه Wyss در دانشگاه هاروارد انجام داد. این تلاش‌ها منجر به پیشرفت‌های پیشرفته در تحقیقات جامعه میکروبی مصنوعی و میکروسیستم ارگانومیمتیک انسان روده روی یک تراشه شد. تحقیقات او بر روی فناوری Gut-on-a-Chip منجر به ایجاد یک دستگاه میکروسیال می شود که فیزیولوژی و آسیب شناسی روده زنده انسان را تقلید می کند. از سال 2015، او اکوسیستم‌های جدید میکروبیوم میزبان انسان را برای کشف مکانیسم بیماری و درمان‌های جدید در بیماری التهابی روده و سرطان‌های کولورکتال در UT Austin کاوش کرده است. با همکاری پزشکان، آزمایشگاه او در حال حاضر در حال توسعه مدل های بیماری محور و بیمار خاص برای پیشرفت در زمینه های دارویی و بالینی است.

This book will examine the relevant biological subjects involved in biomimetic microengineering as well as the design and implementation methods of such engineered microdevices. Physiological topics covered include regeneration of complex responses of our body on a cellular, tissue, organ, and inter-organ level. Technological concepts in cell and tissue engineering, stem cell biology, microbiology, biomechanics, materials science, micro- and nanotechnology, and synthetic biology are highlighted to increase understanding of the transdisciplinary methods used to create the more complex, robust biomimetic engineered models. The effectiveness of the new bioinspired microphysiological systems as replacements for existing in vitro or in vivo models is explained through sections that include the protocols to reconstitute three-dimensional (3D) structures, recapitulate physiological functions, and emulate the pathophysiology of human diseases. This book will also discuss how researchers can discover bridge technologies for disease modeling and personalized precision medicine.

Features

• Focuses on cutting edge technologies that enable manipulation of living systems in a spatiotemporal manner.
• Incorporates research on reverse engineering of comples microenvironmental factors in human diseases.
• Highlights technologies related to patient-specific personalized medicine and their potential uses.
• Written by chapter authors who are highly respected researchers in science and engineering.
• Includes extensive references at the end of each chapter to enhance further study.

Hyun Jung Kim is an Assistant Professor in the Department of Biomedical Engineering at The University of Texas at Austin. After receiving hois Ph.D. degree at Yonsei University in the Republic of Korea, he did extensive postdctoral research at both the University of Chicago and the Wyss Institute at Harvard University. These efforts resulted in cutting-edge breakthroughs in synthetic microbial community research and organomimetic human Gut-on-a-Chip microsystem. His research on Gut-on-a-Chip technology leads to the creation of a microfluidic device that mimics the physiology and pathology of the living human intestine. Since 2015, he has explored novel human host-microbiome ecosystems to discover the disease mechanism and new therapeutics in inflammatory bowel disease and colorectal cancers at UT Austin. In collaboration with clinicians, his lab is currently developing disease-oriented, patient-specific models for the advancement in pharmaceutical and clinical fields.