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出版者:Amer Academy of Orthopaedic

作者:Aaron, Dr. Roy K. 编

出品人:

页数:286

译者:

出版时间:2005-1

价格:$ 141.25

装帧:HRD

isbn号码:9780892033638

丛书系列:

图书标签:

• 骨骼修复
• 物理调控
• 骨生物学
• 再生医学
• 生物材料
• 力学信号
• 细胞信号通路
• 组织工程
• 骨骼疾病
• 创伤修复

骨骼生物力学与组织工程前沿探索 摘要 本书旨在全面梳理骨骼生物力学、生物材料以及组织工程在骨修复领域的前沿进展。内容涵盖骨组织结构与功能的基础知识、机械载荷对骨骼重塑的影响机制、新型生物活性支架材料的设计与开发，以及当前再生医学在临床转化中的挑战与机遇。通过深入探讨生物物理因素如何调控细胞行为和组织再生，本书为理解复杂骨缺损的修复过程提供了多维度视角。 --- 第一部分：骨骼生物力学的基本原理与临床意义 第一章：骨组织结构与力学特性 本章详细解析了骨骼作为一种动态生物材料的复杂结构。从宏观的皮质骨与松质骨的组织学差异，到微观的骨小梁排列和矿化程度，全面阐述了骨组织如何适应其所承受的机械环境。重点讨论了骨的粘弹性、各向异性及其在不同应力状态下的力学响应，包括屈服强度、韧性和疲劳极限。同时，引入了生物力学测量技术，如有限元分析（FEA）和体内生物力学评估方法，用以量化骨骼的机械性能。 第二章：机械刺激与骨重塑的耦合机制 骨骼的适应性重塑是持续进行的生理过程，本书深入探究了机械载荷作为关键信号如何调控破骨细胞活性与成骨细胞分化。详细阐述了Wolff定律的现代诠释，聚焦于细胞层面的机械转导通路。我们解析了干细胞分化过程中涉及的整合素、钙离子信号、以及关键转录因子（如$eta$-catenin和Runx2）如何响应特定的剪切应力或压应变。此外，探讨了微重力环境或长期制动对骨代谢的负面影响，以及如何通过设计恰当的机械干预方案来促进骨形成。 第三章：复杂骨缺损的生物力学考量 对于大段骨缺损或不愈合骨折，单纯的生物学修复往往不足以维持结构稳定性。本章聚焦于修复过程中生物力学环境的重建。内容包括：如何通过选择具有合适刚度和强度的植入物或支架，实现载荷的有效转移，避免应力遮挡（Stress Shielding）现象；讨论了生物力学屏障（如纤维组织包裹）对植骨材料整合的影响；并分析了不同修复策略（如自体骨移植、异体骨替代物）在力学环境下的长期表现差异。 --- 第二部分：新型生物活性材料与支架设计 第四章：生物陶瓷与矿物化材料在骨修复中的应用 本部分重点介绍了一系列具有优异生物相容性和骨传导性的陶瓷材料。详细分析了羟基磷灰石（HA）、三羟基磷灰石（TCP）及其复合材料的晶体结构、溶解速率与体内降解动力学。讨论了如何通过控制颗粒大小、孔隙率和表面化学性质，来优化这些材料对骨细胞的粘附和增殖的诱导能力。此外，还评估了生物活性玻璃（Bioactive Glass）通过释放特定离子（如硅、锶）促进骨形成的机制。 第五章：高分子聚合物在组织工程支架中的潜力 高分子材料因其可调的机械性能和可加工性，成为组织工程支架的重要组成部分。本章系统梳理了天然聚合物（如胶原蛋白、壳聚糖、藻酸盐）和合成聚合物（如PLGA、PCL）在骨修复中的应用。重点分析了如何通过聚合方法（如静电纺丝、三维打印）控制支架的微观形貌（孔隙大小、连通性），以模拟细胞外基质（ECM）的天然结构。探讨了材料的生物降解速率如何与新生骨的形成速率相匹配，以确保修复过程的优化。 第六章：多功能复合支架与智能材料系统 现代骨修复要求支架不仅提供结构支撑，还需具备调控细胞行为的生物活性。本章探讨了如何设计多功能复合支架，例如将无机颗粒嵌入聚合物基质中，以提高机械强度和骨传导性。深入研究了药物释放系统的集成，包括生长因子（如BMPs）、抗炎药物或血管生成因子，如何通过支架的局部、控释机制，加速修复进程。此外，还介绍了响应外部刺激（如pH、温度或电场）而改变性能的“智能”支架的最新研究进展。 --- 第三部分：再生医学与临床转化前沿 第七章：细胞疗法在骨组织工程中的角色 细胞是驱动骨再生的核心要素。本章详细阐述了不同来源的细胞——包括间充质干细胞（MSCs）、骨髓基质细胞（BMSCs）和诱导多能干细胞（iPSCs）——在体外扩增和体内分化潜力。重点分析了如何通过优化细胞培养基中的因子组合，精确控制细胞向成骨谱系的定向诱导。讨论了细胞在支架内外的三维培养策略，以及如何应对细胞在体内快速凋亡和低定植效率的挑战。 第八章：血管化在厚大骨缺损修复中的关键性 任何成功的骨修复都依赖于充分的血液供应。本章深入剖析了血管内皮细胞与成骨细胞之间的串扰机制。探讨了如何通过支架设计或添加促血管生成因子（如VEGF）来主动诱导新生血管的形成，尤其是在修复大段或营养供应不良的骨缺损部位。比较了内皮细胞支架法、血管束移植法以及靶向血管新生的生物活性因子递送策略的优缺点。 第九章：增材制造（3D打印）在定制化修复中的应用 增材制造技术正在彻底改变骨科植入物的制造范式。本章详细介绍了基于CAD/CAM和生物材料的骨替代物定制化制造流程。讨论了不同的3D打印技术（如选择性激光烧结SLS、喷墨打印、生物打印）如何应用于制造具有复杂内部多孔结构和精确几何形状的植入物。重点评估了打印参数（如层间粘合力、填充密度）对最终支架的机械性能和生物学性能的影响，展望了活细胞生物打印在未来个性化骨修复中的广阔前景。 --- 结论与展望 本书最后总结了当前骨修复领域面临的主要瓶颈，包括修复大段骨缺损的难题、免疫排斥反应的管理、以及如何更准确地模拟体内复杂的生物物理信号环境。展望未来，跨学科的融合将是关键，特别是生物物理学、材料科学和合成生物学将共同推动更有效、更具预测性的骨修复策略的诞生。 关键词： 骨重塑、生物力学、机械转导、组织工程、生物活性支架、间充质干细胞、血管化、增材制造。

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《Physical Regulation of Skeletal Repair》——这个书名本身就勾起了我极大的好奇心。我一直对人体如何自我修复有着浓厚的兴趣，而骨骼作为我们身体最重要的支撑结构，它的修复过程无疑是最令人着迷的。书名中的“物理调控”一词，更是让我意识到，除了我们熟知的生物化学信号，还有许多我们日常生活中的物理因素，可能在悄无声息地影响着骨骼的修复。我猜想，这本书会深入探讨各种物理力量，比如机械应力、压力、振动，甚至温度等，是如何被骨骼细胞感知并响应的。也许，书中还会介绍一些前沿的物理疗法，例如利用声波、电磁场或生物力学原理来加速骨折愈合，或者用于治疗骨质疏松症。对于我而言，理解这些物理层面的调控机制，不仅能够加深我对骨骼生理学的认识，更有可能启发我在运动损伤的预防和康复方面，采取更科学有效的方法。我非常期待书中能够揭示一些我们尚未充分认识到的物理信号，以及它们如何与细胞内的生物过程相互作用，共同 orchestrate 骨骼的重生。这本书的出版，无疑将为我们提供一个全新的视角来理解骨骼的健康与修复。

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《Physical Regulation of Skeletal Repair》——这个书名本身就带着一股科学的召唤力，让我对骨骼修复这一复杂过程中的物理学原理产生了浓厚的兴趣。我常常在想，我们身体内部是如何“感知”到骨折的发生，并启动一场精密的修复工程的？而在这场工程中，物理因素扮演着怎样的角色？这本书的出现，让我觉得我离解开这些谜题又近了一步。我猜想，书中会深入探讨各种物理刺激，例如不同强度的机械载荷、压力分布，甚至温度的变化，是如何影响成骨细胞、破骨细胞等关键细胞的行为。也许，书中还会介绍一些前沿的物理疗法，比如利用超声波、电刺激或者生物力学模型来加速骨折愈合，或者用于治疗骨质疏松症。对于我而言，了解这些物理调控机制，不仅能帮助我更深刻地理解骨骼的生物学功能，还能为我提供更具科学依据的健康管理思路。我非常期待书中能够揭示一些被我们忽视的物理信号，以及它们如何与细胞内的信号通路相互作用，共同 orchestrate 骨骼的重生。这本书的出现，无疑是骨骼修复研究领域的一大进展，它将物理学的力量引入到对生命过程的理解之中。

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我一直对身体如何修复自身损伤感到深深着迷，尤其是骨骼这样坚固的组织。当看到《Physical Regulation of Skeletal Repair》这个书名时，我立刻就被吸引住了。它暗示了一种超越传统生物化学视角的研究方法，将焦点放在了物理因素在骨骼修复中的关键作用。我设想，这本书会深入剖析各种物理刺激，比如我们日常承受的重力、运动中的机械应力、甚至微小的震动，是如何被我们的骨骼细胞解读并响应的。或许，书中还会探讨更具操纵性的物理疗法，例如通过特定的振动频率、压力变化，甚至是生物电信号来激活骨骼的自我修复能力。对于我这样一个对人体工程学和康复医学抱有浓厚兴趣的读者来说，这本书无疑提供了一个探索骨骼健康和损伤修复新途径的绝佳机会。我特别想知道，书中是否会介绍如何通过优化物理环境来促进骨折愈合，或者如何利用物理原理来预防骨质疏松症的发生。这本书的出现，让我看到了骨骼修复领域可能存在的巨大创新空间，它将物理学的严谨与生物学的复杂完美结合，为我们打开了一扇新的认知大门。

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这本书的书名，"Physical Regulation of Skeletal Repair"，直击我内心深处对身体修复机制的好奇。我总是觉得，我们身体的很多功能，尤其是那些看似“自动”进行的修复过程，背后一定隐藏着一套精妙的物理调控系统。骨骼，作为我们身体的支架，它的修复过程尤其令人惊叹。这本书的出现，让我对接下来的阅读充满了期待，我相信它会揭示许多我们鲜为人知的秘密。我猜想，书中会详细阐述各种物理因素，例如机械力的不同形式（拉伸、压缩、剪切等），以及它们如何影响骨骼细胞的活性、迁移和分化。或许，它还会涉及一些更具前沿性的研究，比如利用声波、磁场或电信号来刺激骨骼生长，加速愈合过程。对于我这样的读者来说，理解这些物理层面的调控，不仅能帮助我更好地认识自己的身体，还能为我在运动损伤的预防和康复方面提供更科学的指导。我尤其想知道，书中是否会提供一些具体的实例，展示如何通过调整物理环境来优化骨骼修复的效果，或者如何设计更有效的康复器械。这本书的出现，无疑是生物医学领域的一大亮点，它将物理学的严谨与骨骼生物学的复杂巧妙地结合起来。

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这本书的书名——"Physical Regulation of Skeletal Repair"，让我立刻联想到那些在我们身体内部默默工作的精密机械。我总是在思考，骨骼是如何在一次次的损伤后，又重新生长、愈合，恢复其坚固的形态的？而“物理调控”这个词，更是让我意识到，这其中一定存在着不容忽视的物理学原理。我猜想，书中会详细阐述各种物理因素，例如不同形式的机械应力（拉伸、压缩、扭转等），温度的变化，甚至电磁场的影响，是如何被骨骼细胞所感知的，并进而影响到成骨细胞、破骨细胞等关键细胞的功能。或许，书中还会介绍一些利用物理方法来促进骨骼修复的新技术，比如生物力学刺激、超声波治疗、或者光疗等。对于我这样对人体生物力学和康复医学感兴趣的读者来说，这本书无疑提供了一个深入探索骨骼修复领域前沿的机会。我特别想知道，书中是否会提供一些实际的应用案例，展示如何通过优化物理环境来加速骨折的愈合，或者如何设计更有效的康复器械。这本书的出现，将物理学的严谨与生物学的复杂相结合，为我们理解和促进骨骼健康打开了新的视野。

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这本书的书名，"Physical Regulation of Skeletal Repair"，本身就给我一种严谨而充满科学性的感觉。我一直对人体的自我修复能力感到惊叹，尤其是骨骼这种坚固组织的修复过程，更是充满了神秘。而“物理调控”这个概念，让我意识到，在生物化学反应之外，一定存在着一套由物理力量所主导的精妙机制。我猜想，书中会深入探讨各种物理因素，比如机械应力、振动、压力，甚至温度变化，是如何影响成骨细胞、破骨细胞等参与骨骼修复的关键细胞的行为。也许，书中还会介绍一些前沿的研究成果，例如如何利用超声波、电磁场，或者生物力学模型来加速骨折的愈合，或者用于治疗骨质疏松症。对于我这样的读者来说，这本书的出现，提供了一个绝佳的机会，让我能够从一个全新的角度来理解骨骼的健康与修复。我特别好奇，书中是否会提供一些实际的应用案例，展示如何通过优化物理环境来促进骨骼的再生，或者如何设计更有效的康复训练方案。这本书的出现，将物理学的原理与生物学的实际应用巧妙地结合起来，为我们打开了一扇通往更深层次理解人体修复能力的大门。

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“Physical Regulation of Skeletal Repair”——仅仅是这个书名，就足以点燃我内心深处对科学探索的渴望。骨骼，作为我们身体的基石，它的修复过程一直是我着迷的对象。而“物理调控”，这个词汇更是让我意识到，在细胞和分子的层面之外，还有一种更宏观、更基础的力量在左右着骨骼的重生。我设想，这本书会详细解析各种物理刺激，例如我们日常生活中无时无刻不在承受的机械载荷、重力，以及运动中产生的应力，它们是如何被骨骼细胞所解读，并转化为一系列复杂的生物信号。或许，书中还会介绍一些通过物理手段来加速骨折愈合，或者治疗骨质疏松症的最新技术，比如生物力学刺激、微电流治疗，甚至是最新的组织工程技术。对于我这样一个对身体奥秘充满好奇的读者而言，这本书无疑是开启了一扇通往全新认知领域的大门。我特别期待书中能够提供一些关于如何通过调整物理环境来促进骨骼健康，或者如何设计更有效的康复训练方案的见解。这本书的出现，必将为我们理解和促进骨骼健康提供更深刻的洞察。

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这本书的书名，"Physical Regulation of Skeletal Repair"，听起来就充满了一种科学探索的魅力。作为一名对人体奥秘充满好奇的普通读者，我一直对骨骼的强大修复能力感到惊叹。而“物理调控”这个词，更是让我意识到，在我们看不见的身体内部，一定存在着一套由物理力量所驱动的精妙机制，来指导骨骼的自我修复。我猜想，这本书会详细阐述各种物理因素，比如机械应力、振动、甚至温度等，是如何影响骨骼细胞的活动，从而促进或阻碍骨骼的愈合。或许，书中还会介绍一些最新的研究进展，例如如何利用物理手段来加速骨折的愈合，或者如何通过物理治疗来改善骨骼健康。我特别好奇，书中是否会提供一些关于如何通过日常活动来优化骨骼修复的建议，或者如何设计更有效的康复训练方案。这本书的出现，不仅能满足我作为读者的求知欲，更能让我从一个全新的角度来理解骨骼的健康与修复。它将物理学的严谨性与生物学的复杂性相结合，为我们打开了一扇通往更深层次理解人体修复能力的大门。

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这本书的书名听起来就充满了科学的严谨和对人体奥秘的探索，让人对骨骼修复这一复杂而重要的生理过程产生了浓厚的兴趣。作为一名对生物医学领域略有涉猎的读者，我一直对身体自我修复机制的精妙之处感到惊叹。骨骼，作为我们身体的支撑和保护结构，它的修复过程无疑是其中最令人着迷的篇章之一。我设想，这本书可能会深入探讨各种物理因素，例如机械应力、温度变化、电磁场等，是如何影响成骨细胞、破骨细胞以及其他参与骨骼重塑的关键细胞的功能和行为的。或许，它还会涉及一些前沿的生物材料和组织工程技术，讨论如何利用物理原理来促进骨折的愈合，甚至再生受损的骨组织。对于那些在骨科临床一线工作的医生、研究生物力学的科学家，或是对人体修复能力感到好奇的普通读者来说，这本书无疑提供了一个深入了解骨骼健康和疾病治疗新方向的绝佳视角。我尤其期待书中能够解析那些常常被忽视的微观层面的物理信号，以及它们如何与分子信号通路相互作用，共同 orchestrate 这一复杂的修复过程。这本书的封面设计也给我留下深刻印象，简洁而富有力量，暗示着其内容将是严谨而不失深度的。

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这本书的标题“Physical Regulation of Skeletal Repair”犹如一个引人入胜的谜语，让我迫切地想要解开它背后的科学奥秘。我总是在思考，是什么样的力量在幕后操控着我们身体最坚固部分的修复过程？是那些我们日常生活中不易察觉的物理触碰，还是那些只有在实验室里才能精确控制的环境因素？我猜想，书中会详尽地阐述不同类型的物理刺激，比如拉伸、压缩、扭转等机械力，以及它们如何被骨骼细胞感知并转化为生物化学信号，从而启动和调控成骨、溶骨的动态平衡。或许，书中还会探讨温度、湿度，甚至空气压力等环境因素对骨骼修复的影响，这些细微之处往往是我们容易忽略却至关重要的环节。对于我来说，理解这些物理层面的调控机制，不仅能够加深我对骨骼生理学基本原理的认识，更有可能启发我们在治疗骨折、骨质疏松等疾病时，引入更具创新性和个性化的物理疗法。我非常好奇书中是否会提及一些最新的研究成果，例如利用声波、光疗或电刺激来加速骨骼愈合的案例，以及这些技术背后的科学原理。这本书的出版，在我看来，将是连接物理学与骨骼生物学的重要桥梁。

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