生物材料與組織工程

前言

　　生物材料是用于生物系統(tǒng)疾病的診斷、治療、修復(fù)或置換生物體病損組織與器官，增進(jìn)或重建其功能的一類天然及人工合成的醫(yī)用功能材料?！　‰S著材料科學(xué)與醫(yī)學(xué)的發(fā)展，生物醫(yī)用材料已用作除大腦和一些內(nèi)分泌器官外所有人工器官的代用品。隨著人們生活水平的提高，關(guān)愛生命、提高生命質(zhì)量已成為人類的廣泛共識(shí)，人們對(duì)生物醫(yī)用材料及其制品的需求也越來越高。近年來，全球生物醫(yī)用材料及其制品的產(chǎn)值以每年5％-8％的速度增長，2005年的產(chǎn)值約為2100億美元，是藥品產(chǎn)值的7／10，而且比值還在增大。生物材料將成為21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)的支柱性產(chǎn)業(yè)。　　生物材料是材料科學(xué)研究中最活躍的領(lǐng)域之一，近十年來發(fā)展迅速，其研究涉及材料學(xué)、醫(yī)學(xué)、化學(xué)與物理學(xué)及生命科學(xué)等學(xué)科。本書是作者在多年來從事生物材料教學(xué)與相關(guān)研究基礎(chǔ)上，參考國內(nèi)外相關(guān)教材、論文與論著的最新研究成果編著而成。本書主要包括生物相容性及生物學(xué)評(píng)價(jià)、醫(yī)用金屬材料、醫(yī)用陶瓷材料、醫(yī)用高分子材料、生物材料表面改性、納米生物材料、組織工程學(xué)、細(xì)胞分子生物學(xué)、組織工程化皮膚、骨組織工程、肌腱和韌帶組織工程和其他組織工程化組織等內(nèi)容。本書作為普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材，在編寫過程中努力體現(xiàn)以下特色：①內(nèi)容盡可能全面和系統(tǒng)。全書從傳統(tǒng)的醫(yī)用金屬、醫(yī)用陶瓷材料等到近年來得到迅速發(fā)展的納米生物材料和組織工程，力圖囊括生物材料的基本知識(shí)和基本概念。②緊跟學(xué)科研究前沿。盡可能介紹所涉及的國內(nèi)外相關(guān)研究成果與動(dòng)態(tài)，并附有參考文獻(xiàn)以利于讀者追蹤。③生物材料作為材料科學(xué)的一個(gè)重要分支，本書在生物材料制備、組織結(jié)構(gòu)、性能及其在生物醫(yī)學(xué)中應(yīng)用以及相互關(guān)系等方面盡可能進(jìn)行詳細(xì)論述。全書力求通俗易懂并具有資料可查閱性和實(shí)用性。本書可作為大、中專院校材料科學(xué)與生物醫(yī)學(xué)工程等相關(guān)專業(yè)學(xué)生和研究生教學(xué)用書，也可供從事相關(guān)工作的企事業(yè)單位技術(shù)人員、研究人員參考閱讀。

內(nèi)容概要

《生物材料與組織工程》包括兩部分內(nèi)容，其中第1-7章為生物材料部分，主要介紹了生物醫(yī)用材料的特點(diǎn)、要求、結(jié)構(gòu)與性能、評(píng)價(jià)方法及其在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，分別就醫(yī)用金屬、醫(yī)用陶瓷、醫(yī)用高分子材料、生物材料表面改性和納米生物材料進(jìn)行了詳細(xì)論述；第8-13章為組織工程部分，首先介紹了組織工程三要素，重點(diǎn)論述了細(xì)胞分子生物學(xué)、組織工程化皮膚、骨組織工程以及肌腱和韌帶組織工程?！渡锊牧吓c組織工程》在系統(tǒng)性、科學(xué)性的基礎(chǔ)上力求反映相關(guān)方面新的研究進(jìn)展?！渡锊牧吓c組織工程》是教育部普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材，可作為材料科學(xué)與工程和生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科生和研究生學(xué)習(xí)用書，也可供從事相關(guān)專業(yè)的科技人員、教師和學(xué)生使用。

書籍目錄

前言第1章 緒論　1.1 生物材料發(fā)展背景　1.2 生物材料的分類　1.3 生物材料的使用性能　1.4 生物材料與組織工程學(xué)　參考文獻(xiàn)第2章 生物相容性及生物學(xué)評(píng)價(jià)　2.1 人體生理環(huán)境　2.2 生物相容性概念和原理　2.3 生物相容性分類　　2.3.1 組織相容性　　2.3.2 血液相容性　2.4 材料在生物體內(nèi)的反應(yīng)　　2.4.1 膨脹與浸析　　2.4.2 腐蝕與溶解　　2.4.3 生物分子與材料表面的反應(yīng)　　2.4.4 高分子材料的水解與降解　2.5 宿主反應(yīng)　　2.5.1 傷口愈合過程　　2.5.2 免疫反應(yīng)與補(bǔ)體系統(tǒng)　　2.5.3 全身反應(yīng)　　2.5.4 材料與腫瘤的產(chǎn)生　　2.5.5 植入感染　2.6 植入物的病理學(xué)反應(yīng)　2.7 生物材料的生物相容性評(píng)價(jià)　　2.7.1 生物學(xué)評(píng)價(jià)項(xiàng)目的選擇　　2.7.2 生物學(xué)評(píng)價(jià)與新材料研究　　2.7.3 生物學(xué)評(píng)價(jià)試驗(yàn)方法及特點(diǎn)　2.8 生物相容性研究及評(píng)價(jià)展望　參考文獻(xiàn)第3章 醫(yī)用金屬材料　3.1 概述　3.2 醫(yī)用金屬材料的特性與要求　　3.2.1 金屬材料的生物相容性　　3.2.2 金屬材料的機(jī)械性能　　3.2.3 金屬材料的腐蝕性能　3.3 常用醫(yī)用金屬材料　　3.3.1 不銹鋼　　3.3.2 鈷基合金　　3.3.3 鈦和鈦合金　　3.3.4 齒科用金屬　　3.3.5 其他金屬　3.4 醫(yī)用金屬材料的腐蝕　　3.4.1 腐蝕的機(jī)理　　3.4.2 生理腐蝕　　3.4.3 常用金屬材料的耐腐蝕性能　3.5 金屬與合金表面涂層處理　　3.5.1 物理化學(xué)方法　　3.5.2 形態(tài)學(xué)方法　　3.5.3 生物化學(xué)方法　3.6 醫(yī)用金屬材料研究進(jìn)展　　3.6.1 醫(yī)用鎂及鎂合金材料的研究　　3.6.2 多孔醫(yī)用金屬材料研究　　3.6.3 常用金屬植入材料的發(fā)展　3.7 結(jié)語　參考文獻(xiàn)第4章 醫(yī)用陶瓷材料　4.1 概述　4.2 陶瓷結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系　　4.2.1 陶瓷的結(jié)構(gòu)　　4.2.2 陶瓷的物理性能　4.3 磷酸鈣陶瓷　　4.3.1 概述　　4.3.2 羥基磷灰石　　4.3.3 磷酸三鈣　4.4 生物活性玻璃與生物微晶玻璃　　4.4.1 生物活性玻璃的結(jié)構(gòu)和特性　　4.4.2 生物玻璃的活性　　4.4.3 常見的生物活性玻璃　　4.4.4 展望　4.5 其他生物陶瓷　　4.5.1 氧化鋁生物陶瓷　　4.5.2 氧化鋯生物陶瓷　4.6 陶瓷材料的增韌強(qiáng)化　　4.6.1 增韌機(jī)制　　4.6.2 展望　4.7 陶瓷基生物醫(yī)用復(fù)合材料　　4.7.1 概述　　4.7.2 生物陶瓷與陶瓷復(fù)合材料　　4.7.3 生物陶瓷與高分子復(fù)合材料　　4.7.4 生物陶瓷復(fù)合材料的展望　　參考文獻(xiàn)第5章 醫(yī)用高分子材料第6章 生物材料表面改性第7章 納米生物材料第8章 組織工程學(xué)概述第9章 細(xì)胞分子生物學(xué)第10章 組織工程化皮膚第11章 骨組織工程第12章 肌腱和韌帶組織工程第13章 其他組織工程化組織

章節(jié)摘錄

　　很多高分子都能夠吸水，這些高分子材料在組織中會(huì)導(dǎo)致水分滲透到材料的分子結(jié)構(gòu)中。也有些醫(yī)用的高分子材料很少吸水或者不吸水，但大部分的材料會(huì)吸收大量的水。例如，水凝膠的含水量能達(dá)到99％。含水多的高分子材料不一定就發(fā)生降解反應(yīng)，吸水過程確實(shí)會(huì)使水進(jìn)入到分子結(jié)構(gòu)中，這種分子結(jié)構(gòu)如果是易水解的，就會(huì)發(fā)生反應(yīng)。水分的吸收特性和高分子的水解特性共同決定了材料在生理環(huán)境中的行為?！　∪绻牧系慕到鈨H僅是由于水的原因造成，其過程很容易通過簡單的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)?zāi)M確定。如果在體內(nèi)的降解比在37℃的緩沖鹽溶液（pH=7.4）中進(jìn)行得快，那很顯然是因?yàn)樯憝h(huán)境更有活性，使高分子材料降解，整個(gè)過程稱為生物降解。酶和自由基是兩個(gè)應(yīng)該考慮的主要因素。　　酶是生物化學(xué)反應(yīng)的催化劑，預(yù)期會(huì)參與高分子材料在體內(nèi)的降解。酶在體外條件下能夠影響各種各樣易降解的聚酯、聚酰胺、聚氨基酸和聚氨酯等高分子材料的降解。酶通常只是加快了水解的過程，而不是有一種全新的降解機(jī)制。在植入高分子材料的周圍不可避免的會(huì)有各種各樣的酶存在，尤其是在宿主反應(yīng)的早期，這些酶會(huì)產(chǎn)生和釋放各種各樣的自由基，吞噬和消化外來微粒和物體的細(xì)胞會(huì)被吸引到受刺激的部位并被活化?！　榱丝朔钦蹠r(shí)金屬內(nèi)固定材料的缺點(diǎn)，從20世紀(jì)60年代起國外就開始研究可吸收的內(nèi)固定材料。一般的生物降解材料是一種人工合成的高分子有機(jī)物或天然高分子材料，其在體內(nèi)經(jīng)水解、氧化反應(yīng)，最終代謝產(chǎn)物為CO，和H，0，通過呼吸系統(tǒng)或泌尿系統(tǒng)排出體外，不在體內(nèi)蓄積，幾乎沒有毒性作用，也不需要二次手術(shù)取出。常用的可吸收材料有聚乙交酯、聚丙交酯、聚酰胺以及某些自增強(qiáng)材料等。　　目前，各種降解材料存在的主要問題是可降解聚合物的機(jī)械性能差。金屬對(duì)骨骼來說強(qiáng)度太大，而可降解聚合物的強(qiáng)度太小。高相對(duì)分子質(zhì)量的聚L一乳酸是20世紀(jì)90年代最硬和機(jī)械強(qiáng)度最大的可降解聚合物，它的拉伸強(qiáng)度為50MPa，僅與松質(zhì)骨相近。在用于松質(zhì)骨骨折的內(nèi)固定時(shí)，隨著骨折的愈合強(qiáng)度逐漸衰弱，骨折端可得到正常的應(yīng)力刺激，不會(huì)產(chǎn)生金屬內(nèi)固定材料的應(yīng)力遮擋效應(yīng)和對(duì)骨折愈合物的抑制作用。另外，可吸收材料在體內(nèi)的降解還存在強(qiáng)度衰減過快的問題，在骨折尚未完全愈合時(shí)，就已達(dá)不到骨折內(nèi)固定的要求。

編輯推薦

　　《生物材料與組織工程》內(nèi)容全面，從傳統(tǒng)的醫(yī)用金屬、醫(yī)用陶瓷材料等到近年來迅速發(fā)展的生物納米材料和組織工程都給予介紹，各章節(jié)內(nèi)容充實(shí)　　盡可能介紹國內(nèi)外相關(guān)研究成果與動(dòng)態(tài)，并附有參考文獻(xiàn)以利于讀者查閱　　圖文并茂，通俗易讀，由淺入深　　力求知識(shí)性、系統(tǒng)性、基礎(chǔ)性、全面性和前沿性，《生物材料與組織工程》資料具有保存性和實(shí)用性　　《生物材料與組織工程》配有電子課件可贈(zèng)送給任課教師

圖書封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    生物材料與組織工程 PDF格式下載

---