生物材料概論

前言

　　本書是“普通高等教育十一五國家級規(guī)劃教材”之一?！　〔牧峡茖W(xué)被稱為三大科學(xué)支柱之一，也是人類技術(shù)進(jìn)步的標(biāo)志。而生物材料學(xué)又是近年來諸多材料學(xué)中脫穎而出的一個燦爛奇葩，開辟了一個嶄新的學(xué)科領(lǐng)域?！　±檬苌飭l(fā)的合成路徑和源于自然的仿生原理設(shè)計形貌、結(jié)構(gòu)可控的功能材料，研究其所具有的獨特性能，已成為生命、化學(xué)、材料和物理等學(xué)科中一個活躍的前沿領(lǐng)域。生物材料學(xué)研究的主要目的是在分析天然生物材料自組裝、生物功能及形成機制基礎(chǔ)上，發(fā)展新型醫(yī)用材料以用于人體組織器官的修復(fù)與替代，并且發(fā)展仿生高性能工程材料。生物材料學(xué)涉及生物材料的組成結(jié)構(gòu)、性能與制備相互關(guān)系和規(guī)律，其研究開發(fā)正以空前的規(guī)模飛速發(fā)展。之所以如此，原因在于其強大的推動力，一是挽救成千上萬人最寶貴的生命，二是大大提高人的生活質(zhì)量。從這個意義上來說，生物材料是直接造福于人類生命和健康的一門科學(xué)?！　∩锊牧蠈W(xué)的內(nèi)容豐富多彩，所涉及的學(xué)科也繁多廣闊。學(xué)科相互滲透、交叉、融合已是現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的一個重要特點，也是科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展的生命力之所在。。生物材料學(xué)已成為生命科學(xué)和材料科學(xué)的交叉前沿科學(xué)。生物材料學(xué)與化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、物理、納米技術(shù)以及其他學(xué)科還有密切的關(guān)系。生物材料是多個新興的研究方向的基礎(chǔ)，如組織工程、再生醫(yī)學(xué)、藥物緩釋、生物傳感器和人工器官等。　　實際使用的生物醫(yī)用材料種類繁多。一種新型生物醫(yī)用材料從需求到開發(fā)、制造和植入的過程，要涉及諸多學(xué)科如材料科學(xué)、醫(yī)學(xué)、力學(xué)、生物學(xué)、生物工程學(xué)、管理科學(xué)等。因此，生物材料專家應(yīng)對設(shè)計生物材料的基本原理有很好的掌握和理解。這不但包括傳統(tǒng)的材料科學(xué)的理論與實踐，還包括材料被植入人體后所發(fā)生的復(fù)雜相互作用的機制和成功經(jīng)驗。因此，本書旨在為具有工程學(xué)科背景的讀者補充涉及生物材料的生物學(xué)基礎(chǔ)知識，同時為具有生物醫(yī)學(xué)學(xué)科背景的讀者補充涉及生物材料的材料學(xué)基礎(chǔ)知識。在此基礎(chǔ)上，介紹生物材料學(xué)特有的學(xué)科知識。

內(nèi)容概要

本書主要闡述生物材料學(xué)的基本內(nèi)容及原理，包括天然生物材料的組成單元(生物大分子、生物礦物)，人體的基本組織和器官，細(xì)胞與材料作用的過程，各類生物醫(yī)用材料，醫(yī)用材料的生物相容性，以及生物材料檢測與評價等。    本書的特點是涉及的面很廣，可供材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)等相關(guān)專業(yè)的本科學(xué)生選作教材，或供科技人員以及高等院校相關(guān)專業(yè)的師生參考。    本書是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。

作者簡介

馮慶玲，1990年獲柏林工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位，1999年起任清華大學(xué)材料科學(xué)與工程系教授，2000年起任博士生導(dǎo)師?，F(xiàn)任中國復(fù)合材料學(xué)會理事，中國復(fù)合材料學(xué)微納米復(fù)合材料專業(yè)委員會委員，復(fù)合材料學(xué)報編委，生物骨科材料與臨床研究常委編委，Journal of Biomimetics,Biomaterials

書籍目錄

第1章 緒論  1.1 生物材料的定義  1.2 生物材料的發(fā)展歷程  1.3 生物材料學(xué)的學(xué)科特點  1.4 生物材料中水的作用    1.4.1 水的溶解性質(zhì)    1.4.2 疏水效應(yīng)    1.4.3 親水效應(yīng)    1.4.4 表面浸潤效應(yīng)    1.4.5 水和生物對于材料的反應(yīng)  1.5 生物材料相關(guān)學(xué)科    1.5.1 組織工程與再生醫(yī)學(xué)    1.5.2 生物材料與人工器官  1.6 生物材料的應(yīng)用現(xiàn)狀  參考文獻(xiàn)第2章 生物大分子  2.1 概述  2.2 蛋白質(zhì)的成分和結(jié)構(gòu)    2.2.1 蛋白質(zhì)的成分    2.2.2 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)  2.3 幾種蛋白質(zhì)    2.3.1 膠原    2.3.2 絲素蛋白    2.3.3 彈性蛋白  2.4 多糖    2.4.1 纖維素及其衍生物    2.4.2 幾丁質(zhì)    2.4.3 卡拉膠    2.4.4 海藻酸鈉    2.4.5 氨基聚糖與蛋白聚糖  2.5 糖蛋白  參考文獻(xiàn)第3章 生物礦化作用及生物礦化機制  3.1 生物礦化概述  3.2 天然生物礦物的種類    3.2.1 碳酸鈣    3.2.2 磷酸鈣  3.3 幾種天然生物礦物    3.3.1 貝殼    3.3.2 珍珠    3.3.3 魚耳石    3.3.4 鴕鳥蛋殼    3.3.5 骨    3.3.6 牙  3.4 異常生物礦化    3.4.1 泌尿系結(jié)石    3.4.2 心血管系統(tǒng)異常鈣化    3.4.3 牙的病理礦化  3.5 生物礦化的基本原理和過程  3.6 有機基質(zhì)在礦物形核及生長中的作用  參考文獻(xiàn)第4章 組織和器官  4.1 組織    4.1.1 組織的構(gòu)成    4.1.2 基本組織    4.1.3 結(jié)締組織——骨  4.2 器官    4.2.1 器官的構(gòu)成    4.2.2 器官中的細(xì)胞再生    4.2.3 器官中的細(xì)胞通訊    4.2.4 器官的病理學(xué)    4.2.5 肝臟器官  參考文獻(xiàn)第5章 細(xì)胞與材料的相互作用第6章 生物醫(yī)用材料第7章 生物醫(yī)用材料表面性質(zhì)與改性第8章 材料的生物相容性第9章 生物材料的檢測與評價第10章 材料在生物環(huán)境中的降解第11章 組織工程第12章 仿生制備生物材料

章節(jié)摘錄

　　第2章 生物大分子　　2.1 概述　　生物大分子是生物體的重要組成成分，是一類具有生物功能、分子量較大、結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜的天然高分子，同時也是一類非常重要的生物材料來源。生物大分子主要是指蛋白質(zhì)、核酸、高分子多糖及其復(fù)合物。與合成高分子生物材料相比，生物大分子在生物相容性、細(xì)胞粘附和生長性能方面具有無與倫比的優(yōu)勢，在生物醫(yī)用領(lǐng)域，特別是組織工程領(lǐng)域得到廣泛的重視。生物大分子還具有容易被生態(tài)環(huán)境識別與代謝的優(yōu)點。相對于合成高分子，生物大分子毒性小，不會誘發(fā)慢性炎癥反應(yīng)。更重要的是，生物大分子經(jīng)歷了一個自然形成的過程，因而具有分子水平上的生物功能，而不僅僅是宏觀上的生物功能。但是，絕大部分天然高分子材料都存在價格昂貴、力學(xué)性能差、來源有限、降解性能難以控制等缺點，而且生物大分子容易在體內(nèi)產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)。由于其結(jié)構(gòu)比合成高分子要復(fù)雜得多，制備工藝也要復(fù)雜精巧得多。由于以上特性，近年來生物大分子及其改性后的產(chǎn)物被廣泛地用作生物材料，為生物醫(yī)用材料開辟了新領(lǐng)域。表2.1列出了體內(nèi)存在的一些天然高分子及相關(guān)特性。

圖書封面

評論、評分、閱讀與下載

---

    生物材料概論 PDF格式下載

---