具体描述
好的，以下是一本关于高级材料科学与工程的专业著作的详细简介，此书专注于生物相容性高分子的研究与应用，与您提到的“Nanomaterials”无直接关联。 --- 生物相容性高分子：结构、性能与先进生物医学应用 导言：跨越材料与生命的边界 本书是为材料科学家、生物工程师、生物医学研究人员以及高年级本科生和研究生量身定制的权威参考书。它深入探讨了生物相容性高分子——一类在与生物系统接触时表现出最小有害反应的聚合物——的复杂世界。随着再生医学、药物递送系统和植入式医疗器械领域的快速发展，对设计、合成和表征具有精确生物界面的材料的需求达到了前所未有的高度。 本书的核心宗旨在于建立起高分子化学的基本原理与复杂的生物学需求之间的坚实桥梁。我们不仅关注高分子本身的化学结构如何影响其宏观力学性能和降解动力学，更重要的是，探讨这些物理化学特性如何直接调控细胞粘附、蛋白质吸附、炎症反应乃至长期体内稳定性。 第一部分：基础理论与合成策略 本部分奠定了理解生物相容性高分子的理论基础，并详细介绍了当前主流的合成方法。 第一章：生物相容性的概念界定与生物界面化学 精确定义“生物相容性”是至关重要的。本章首先区分了惰性、耐受性与积极生物活性之间的微妙差别。随后，深入分析了材料表面与生物环境的首次接触——生物界面的物理化学。我们将探讨表面能、润湿性、电荷密度以及表面粗糙度如何协同作用，影响血浆蛋白的快速吸附（Vroman效应），这是决定后续细胞反应的决定性步骤。内容涵盖了傅里叶转换红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）在表面分析中的应用。 第二章：可降解高分子：动力学与机制 许多生物医学应用（如可吸收缝线、组织工程支架）要求材料在完成其功能后能安全地被机体吸收。本章聚焦于水解和酶促降解机制。详细分析了聚酯类（如聚乳酸PLA、聚乙醇酸PGA及其共聚物PLGA）的降解速率调控。重点讨论了聚合度、结晶度、分子量分布（多分散性指数PDI）对降解动力学的影响，以及降解产物的毒理学考量。此外，还介绍了一些新型的生物可降解聚氨酯和聚碳酸酯的合成路径。 第三章：精细聚合技术在定制生物材料中的应用 现代生物材料的性能高度依赖于精确的分子结构控制。本章系统梳理了用于合成特定拓扑结构和分子量的聚合技术。详细阐述了可逆加成-断裂链转移（RAFT）聚合和原子转移自由基聚合（ATRP）在制备具有窄分子量分布和复杂拓扑结构（如星形、刷形或嵌段共聚物）中的优势。特别关注如何利用这些“活性”聚合技术引入生物活性基团，实现功能化表面的构建。 第二部分：功能化与结构调控 本部分着重于如何通过化学修饰和高级组装技术，赋予高分子材料特定的生物功能。 第四章：响应性高分子与“智能”水凝胶 智能水凝胶因其对外部刺激（如pH值、温度、光照、离子强度）的敏感响应能力，成为药物释放和软组织工程的热点。本章深入探讨了热敏聚合物（如PNIPAM）的临界溶解温度（LCST）行为，以及如何通过交联密度和共聚单体设计来精确调控其溶胀/收缩行为。此外，详细介绍了如何将光响应性偶氮苯单元或pH敏感性胺基团集成到聚合物网络中，实现对药物释放的开关控制。 第五章：表面的化学修饰与生物活性配体接枝 材料的宏观体积性能固然重要，但细胞行为主要由界面决定。本章专注于后期功能化策略。详细介绍了“点击化学”（Click Chemistry），尤其是铜催化的叠氮-炔环加成反应（CuAAC）和环辛炔介导的环加成反应（SPAAC），如何高效、高选择性地将生物分子（如肽段RGD、生长因子或抗体片段）共价接枝到高分子基质表面。分析了接枝密度对细胞粘附、迁移和增殖的影响。 第六章：多级结构组装与组织工程支架设计 组织工程要求材料不仅要有正确的化学性质，还需模仿细胞外基质（ECM）的复杂三维结构。本章探讨了如何通过自组装、相分离和电纺技术构建多级结构。重点分析了电纺纤维的直径、孔隙率和纤维排列对手性细胞行为（如神经元导向生长或肌细胞取向）的引导作用。此外，还讨论了利用双网络（DN）或梯度结构设计来平衡支架的机械强度与生物孔隙率的方法。 第三部分：高级生物医学应用案例研究 本部分将理论与实践相结合，展示了生物相容性高分子在尖端医疗领域的前沿应用。 第七章：控释药物递送系统的高分子载体 高分子纳米粒、胶束和聚合物偶联物是提高药物生物利用度和靶向性的关键。本章详述了pH敏感性聚合物胶束如何通过“自驱式”机制在肿瘤微环境（酸性pH）下快速释放包载的化疗药物。同时，深入探讨了聚合物-药物偶联物（PDC）的设计原则，包括连接子的选择、药物载荷量的优化，以及如何利用PEG化技术延长循环时间（EPR效应）。 第八章：心血管植入物与血液相容性材料 心脏瓣膜、血管移植物和导管对血液相容性有着最严苛的要求。本章聚焦于抗血栓材料的开发。讨论了基于磷酸胆碱（PC）模拟细胞膜的抗凝血技术，以及通过表面接枝肝素或硝酸甘油前体来主动调控血栓形成的策略。分析了动态应力（如剪切应力）如何影响材料表面蛋白质层的稳定性和血小板的活化。 第九章：神经工程与生物电活性高分子 随着对中枢和周围神经修复需求的增加，具有生物电活性的高分子材料应运而生。本章探讨了导电高分子（如聚吡咯或聚苯胺的生物相容性衍生物）在神经电刺激和信号记录中的应用。研究了电活性聚合物如何通过调节离子通道活动，促进神经元的存活和轴突再生。 结论与展望 本书最后部分总结了当前领域的挑战，包括长期生物降解产物的代谢清除、材料老化与生物性能衰退的关联，以及如何从体外模型有效地预测体内长期性能。展望未来，本书强调了计算建模（如分子动力学模拟）在加速新型生物相容性高分子筛选中的关键作用，以及多学科交叉融合是推动下一代生物医学材料发展的必然趋势。 --- 目标读者： 材料化学、高分子科学、生物医学工程、药物递送、组织工程、生物材料开发等领域的研究人员和学生。 关键词： 生物相容性、高分子合成、水凝胶、控释药物、生物界面、组织工程支架、RAFT聚合、点击化学。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有