BioMEMS and Biomedical Nanotechnology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Springer

作者:Bashir, Rashid (EDT)/ Wereley, Steve (EDT)

出品人:

页数:432

译者:

出版时间:2006-11-02

价格:USD 169.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780387255668

丛书系列:

图书标签:

• BioMEMS
• Biomedical Nanotechnology
• Microfluidics
• Biosensors
• Lab-on-a-Chip
• Nanomaterials
• Drug Delivery
• Tissue Engineering
• Biomedical Engineering
• Nanomedicine

先进生物材料与组织工程：从分子到器官的构建策略 图书名称： 先进生物材料与组织工程：从分子到器官的构建策略 图书简介： 本书深入探讨了当代生物材料科学与组织工程领域的革命性进展，聚焦于如何利用前沿材料设计、生物学调控以及先进制造技术，实现对复杂生物结构和功能的精确模拟与重建。全书旨在为研究人员、工程师及临床医生提供一个全面、系统的知识框架，涵盖从基础的材料化学到复杂的活体组织功能修复的各个层面。 第一部分：生物活性材料的基础与设计原则 本部分首先奠定了理解生物材料与组织工程的理论基础。我们详细阐述了生物材料的分类、基本性能要求（包括生物相容性、机械性能、降解速率的精确控制）以及表面功能化技术。 第一章：生物材料的化学结构与界面行为 讨论了天然聚合物（如胶原蛋白、透明质酸、壳聚糖）和合成聚合物（如PLGA、聚己内酯、聚乙二醇）在生物环境中的反应机制。重点分析了材料表面能、润湿性以及蛋白质吸附动力学，这些是决定细胞粘附、迁移和分化的关键因素。此外，引入了“智能”材料的概念，如响应外部刺激（pH值、温度、光照）而改变自身性质的材料体系。 第二章：机械性能与生物力学传递 组织的功能表现与其所处的力学微环境息息相关。本章深入研究了生物材料的弹性模量、屈服强度与生理组织（骨骼、软骨、心肌）的匹配性。探讨了如何通过材料的微结构设计（如纤维取向、孔隙度）来模拟细胞外基质（ECM）的各向异性力学特征，并着重分析了机械信号转导（Mechanotransduction）在细胞命运决定中的作用。 第三章：生物相容性、毒理学与体内降解动力学 评估材料安全性的核心章节。详细介绍了生物学评价体系，包括细胞毒性测试、慢性炎症反应的评估标准以及免疫原性反应的抑制策略。对于可吸收材料，本章详述了水解和酶促降解的机理，以及如何通过调节降解产物的化学性质和释放速率，确保组织再生过程的平稳进行。 第二部分：先进组织工程支架的构建技术 本部分聚焦于实现三维（3D）结构精确可控的制造技术，这是将材料转化为具有生理相关结构的组织替代物的关键步骤。 第四章：可控孔隙结构与三维组装技术 详细阐述了传统和新型支架制备方法。内容涵盖相分离法、成孔剂技术（如盐析法）在构建各向同性多孔结构中的应用。重点转向了更先进的定向冷冻干燥技术和烧结法，用以创建具有梯度孔隙结构和优化的细胞通道的支架。 第五章：增材制造（3D打印）在组织工程中的应用 将增材制造技术作为核心内容。深入分析了基于挤出、光聚合（光固化）和喷墨打印技术在生物材料应用中的优势与局限。探讨了如何设计高分子水凝胶“油墨”（Bio-inks），以实现在高分辨率下打印具有完整细胞的、多材料复合的结构。特别关注了打印过程中的剪切力对细胞活力的影响及优化策略。 第六章：自组装与纳米纤维结构构建 本章超越了传统的支架概念，转向了模拟细胞外基质（ECM）的天然纳米结构。讨论了肽段、两亲性嵌段共聚物等通过分子间作用力实现自组装的机制，形成高度有序的纳米纤维网络。分析了静电纺丝技术（Electrospinning）在制备直径在数十纳米到微米级的仿生纤维膜方面的应用，及其在促进神经再生和血管化中的潜力。 第三部分：功能化与生物学调控 本部分探讨如何通过材料的化学修饰和生物因子释放，主动引导细胞行为，实现组织功能的重建。 第七章：生物活性分子与信号分子的整合 关注如何将生长因子（如VEGF、BMPs）、趋化因子以及基因编码载体（如质粒DNA、siRNA）高效且稳定地负载到生物材料中。探讨了控释系统的设计，包括微球包封技术和缓释涂层技术，以确保生物活性分子在再生窗口期内的有效浓度维持。 第八章：细胞-材料相互作用的动态调控 深入探讨了活细胞在支架中的行为。内容涉及细胞粘附分子（如整合素配体RGD序列）的密度和分布对面内化信号通路的影响。讨论了如何通过材料的柔性变化来诱导干细胞向特定谱系（如成骨、成肌）的分化，以及动态生物反应器（如灌流培养系统）在模拟生理载荷下的培养策略。 第九章：血管化：再生组织的生命线 血管化是构建大于数毫米实体组织的关键瓶颈。本章专门分析了抗缺氧策略，包括材料中集成模仿天然血管网络的结构（如多孔通道）以及释放促血管生成因子。讨论了内皮细胞与周细胞在支架内的共培养技术，以期实现功能性毛细血管网络的早期形成。 第四部分：临床转化与应用前沿 本部分将理论和技术应用于实际的组织修复领域，展望了未来发展的方向。 第十章：骨组织工程与替代材料 重点关注骨缺损的修复。分析了基于陶瓷/高分子复合材料的承重支架设计，以及如何利用梯度材料实现从内部多孔海绵骨到外部致密皮质骨的过渡。讨论了干细胞移植结合生物活性支架在处理大段骨缺损中的临床试验进展。 第十一章：软组织与器官替代的挑战 涵盖心肌、肝脏、肾脏等复杂软组织和实质器官的再生策略。针对心肌组织，分析了导电材料在恢复电生理耦合方面的作用。对于肝脏组织，讨论了如何构建模仿肝小叶结构的三维微环境，以维持细胞的代谢功能。 第十二章：未来展望与伦理考量 总结了组织工程领域面临的关键挑战，如规模化生产、长期功能维持以及生物反应器的高效应用。最后，对人工器官的制造、异种器官的改造以及相关伦理、法规问题进行了深入的探讨，引导读者以负责任的态度面对这一快速发展的交叉学科。 本书内容丰富，图表详尽，适合生物工程、材料科学、生物医学工程、组织修复学等领域的高年级本科生、研究生及专业研究人员参考使用。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆