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出版者:CRC Pr I Llc

作者:Amiji, Mansoor M.

出品人:

页数:704

译者:

出版时间:2004-9

价格:$ 282.44

装帧:HRD

isbn号码:9780849319341

丛书系列:

图书标签:

• 基因传递
• 聚合物
• 纳米技术
• 生物材料
• 药物递送
• 基因治疗
• 生物医学工程
• DNA递送
• RNA递送
• 高分子化学

《生物材料学前沿：从结构到功能的精准调控》 书籍简介 本书深入探讨了当代生物材料科学领域的前沿进展，聚焦于如何通过精确控制材料的化学结构、物理形态和生物学特性，实现对复杂生命现象的干预和调控。全书涵盖了从基础理论到尖端应用的多个维度，旨在为材料科学家、生物工程师以及生命医学研究人员提供一份全面而深入的参考指南。 第一部分：新型生物活性材料的设计与合成 本部分着重介绍当前用于生物医学领域的新型高分子和无机材料的设计理念与合成策略。 第一章：高分子骨架的精密构建 本章详细阐述了合成生物兼容性高分子材料的关键技术。内容包括：可控自由基聚合（如ATRP和RAFT）在构建具有明确分子量分布和末端官能团的聚合物中的应用。重点讨论了如何通过精细调控聚合反应条件，实现多嵌段共聚物、星形聚合物以及刷形聚合物的结构设计，以满足特定组织工程或药物载体对机械性能和降解速率的苛刻要求。此外，还探讨了生物可降解聚酯（如PLGA、PCL）的结构修饰，以优化其水解动力学和代谢途径。 第二章：刺激响应性智能材料 智能材料是实现“按需”生物学响应的核心。本章集中讨论了对外界环境变化（如pH、温度、光照、电场或特定酶活性）作出可逆或不可逆响应的材料体系。深入剖析了pH敏感的水凝胶网络构建，特别是那些在酸性肿瘤微环境或炎症部位释放活性物质的聚合物水凝胶。探讨了光响应性分子（如偶氮苯衍生物）如何被整合到聚合物链中，实现空间和时间上的药物释放控制。 第三章：天然生物聚合物的结构工程 本部分超越了传统的合成高分子，转向对天然来源的生物大分子（如蛋白质、多糖）进行功能化改造。重点讨论了壳聚糖、透明质酸、胶原蛋白以及丝蛋白等天然材料的化学修饰技术。例如，如何通过点击化学（Click Chemistry）将合成模块精确地嫁接到天然聚合物骨架上，以赋予其新的生物识别能力或增强其机械稳定性，同时保持其固有的生物相容性和低免疫原性。 第二部分：多尺度尺度的组织工程支架构建 本部分聚焦于如何利用先进的材料技术，模拟细胞外基质（ECM）的复杂三维环境，以指导细胞的增殖、分化和组织再生。 第四章：自组装纳米纤维结构 理解细胞如何感知纳米尺度的结构至关重要。本章阐述了基于多肽、两亲性嵌段共聚物或DNA折纸技术的自组装过程，以形成模仿天然ECM纤维的网络结构。详细介绍了静电纺丝技术（Electrospinning）在制备具有高孔隙率和高表面积的纳米纤维膜方面的优势，以及如何通过控制纺丝液的流变学和环境参数来调控纤维的直径、孔隙结构和取向性。 第五章：生物力学与支架的机械性能调控 活体组织具有动态的机械特性，材料的刚度是决定细胞命运的关键信号。本章探讨了如何通过交联密度、聚合物化学结构和水合作用来精确调节水凝胶和支架的弹性模量和粘弹性。讨论了使用流变学和原子力显微镜（AFM）等工具对支架进行机械性能表征的方法，以及如何将这些力学信号反馈到细胞培养系统中，以优化干细胞向特定谱系（如软骨或骨骼）的分化。 第六章：功能化支架与信号传递 成功的组织工程依赖于支架不仅提供物理支撑，还要传递生物信号。本章详细介绍了将生长因子、趋化因子或细胞粘附肽段（如RGD序列）共价固定或物理吸附到支架表面的策略。讨论了如何设计“多功能”支架，使其能够定时、定位地释放多种信号分子，模拟体内生理环境中的信号梯度变化，以促进血管化和功能性组织的重建。 第三部分：先进的生物医学应用 本部分将理论和材料技术转化为实际的生物医学解决方案。 第七章：靶向递送系统的动力学建模 本章关注于如何设计具有高特异性、高稳定性的载体系统，以实现对特定细胞或病理区域的精确药物输送。内容包括：表面修饰配体（如抗体片段、适配体）以介导主动靶向。重点分析了载体从循环系统到目标组织的转运过程（穿过血管壁、跨越细胞间隙）以及随后的胞吞和释放动力学。通过计算模型预测和优化粒子的尺寸分布和表面电荷对生物分布的影响。 第八章：免疫调节性材料与生物界面 任何植入体内的材料都不可避免地与免疫系统接触。本章探讨了如何设计材料表面以实现免疫惰性（避免排斥反应）或主动免疫调节（促进耐受或激发抗肿瘤免疫）。讨论了聚合物涂层对蛋白质吸附的影响，以及通过调控材料的疏水性或引入特定免疫调节分子，来“编程”巨噬细胞的表型（如M1到M2的转化）。 第九章：生物打印与活体组织制造 生物打印（Bioprinting）是实现复杂三维器官结构制造的终极目标。本章系统回顾了基于挤出、喷墨和激光辅助等技术的生物打印方法。重点讨论了“生物墨水”（Bio-ink）的配方科学，要求生物墨水在打印过程中保持流动性，并在打印后快速固化成具有足够机械强度和生物活性的水凝胶。案例分析了用于肝脏、皮肤和软骨等特定组织的生物打印策略和面临的挑战。 结论与展望 全书最后总结了当前生物材料科学领域的核心挑战，包括体内长期稳定性的验证、从体外到体内的可预测性转化，以及建立跨学科的标准化评估体系。展望了人工智能与高通量筛选技术在加速新型生物材料发现中的潜力。本书力求在深度和广度上，为研究人员提供一个探索未来生物医学材料创新的坚实基础。

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坦白说，我一开始对这本书的期待并没有很高，因为“聚合物”和“基因递送”听起来都比较枯燥。然而，《聚合物基因递送》这本书完全颠覆了我的看法。它不仅仅是技术手册，更像是一部关于科学探索的史诗。作者的叙述风格非常流畅，仿佛一位经验丰富的导师在娓娓道来。书中有一部分详细介绍了聚合物的合成方法和表征技术，这部分内容虽然专业性较强，但作者的解释非常细致，即使是像我这样在化学领域不算精通的读者，也能从中领略到科学研究的严谨与创造性。我尤其欣赏作者在讨论聚合物的生物降解性和体内分布时，所表现出的对实际应用场景的深刻理解。书中没有回避聚合物基因递送技术在临床应用中可能遇到的问题，比如免疫原性、脱靶效应以及长期安全性等，并且对这些问题提出了多种解决方案和未来发展方向。这种平衡的视角，既肯定了技术的潜力，也指出了其局限性，让我对这项技术有了更全面、更现实的认知。它让我看到了科学家们如何一步步克服困难，将一个看似遥不可及的科学构想变为可能。

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这本书的结构设计相当精妙，尤其是关于聚合物纳米载体的章节，作者以一种近乎“解剖”的方式，详细剖析了不同类型聚合物在基因递送中的优势和局限性。我曾以为聚合物只是一些简单的化学物质，但阅读这本书后才发现，它们的设计可以如此复杂且充满智慧。比如，书中详细介绍了阳离子聚合物如何通过静电作用与带负电荷的DNA或RNA结合，形成纳米复合物，并探讨了不同阳离子基团对复合物稳定性和细胞毒性的影响。更让我着迷的是，作者并没有停留在理论层面，而是大量列举了聚合物的实际应用，例如聚乙烯亚胺（PEI）在基因递送中的广泛应用，以及近年来新兴的生物可降解聚合物如PLGA、PCL在降低毒性和提高生物相容性方面的突破。书中还涉及了靶向性递送策略，通过在聚合物表面修饰配体，实现对特定细胞或组织的优先递送，这对于提高基因治疗的疗效并减少副作用至关重要。对于我来说，这本书提供了一个非常全面的技术概览，让我能够理解聚合物在这一新兴技术领域中的重要性和多样性。

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读完《聚合物基因递送》，我感觉自己仿佛参加了一场关于未来医学的深度研讨会。这本书的语言虽然严谨，但充满了创新精神和人文关怀。作者在描述聚合物作为基因载体的物理化学性质时，并没有停留在枯燥的数据罗列，而是巧妙地将这些性质与它们在递送过程中的“任务”联系起来。我非常喜欢书中关于聚合物-DNA复合物形成和解离动力学的讨论，这就像是在讲述一场精密的“化学舞蹈”，每一步都至关重要。书中对各种新型聚合物材料的介绍，例如基于多肽、壳聚糖以及合成聚合物的进展，让我大开眼界。这些材料不仅在包裹和释放基因方面表现出色，还在提高基因治疗的特异性和降低毒性方面展现出巨大的潜力。让我印象深刻的是，作者还专门探讨了聚合物基因递送在疾病治疗中的具体应用，例如癌症、遗传病和传染病等，这让我真切地感受到了这项技术改变人类健康的无限可能。这本书不仅仅是科学技术的介绍，更是一种对未来医学发展方向的憧憬和探索。

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我最近刚读完一本名为《聚合物基因递送》的书，虽然我不是这个领域的专家，但这本书所展现出的前沿性和深入的探讨让我印象深刻。它并没有像许多教材那样，一上来就堆砌复杂的数学公式和晦涩的理论，而是从一个非常宏观的视角切入，先讲述了基因治疗的潜力以及当前面临的挑战，特别是“如何安全有效地将基因送达目标细胞”这一核心问题。作者通过生动的比喻和清晰的逻辑，将基因递送的复杂过程分解，让我这个门外汉也能大致理解其中的关键环节。书中大量引用了实际的研究案例，从实验室的初步探索到临床试验的初步成果，这种“从点到面”的叙事方式，让我对聚合物在基因递送领域所扮演的关键角色有了更直观的认识。我特别喜欢书中关于聚合物结构与功能的讨论，不同的聚合物链段、分子量、电荷密度等等，竟然能对基因的包裹、释放和细胞内吞产生如此显著的影响，这让我感到非常惊奇。尽管书中涉及了一些化学和生物学的专业术语，但作者的解释都很到位，并且会适时穿插一些历史背景和未来展望，使得阅读过程一点也不枯燥。总的来说，这本书为我打开了一扇了解基因治疗新技术的窗户，让我对这个充满希望的领域产生了浓厚的兴趣。

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这本书的章节编排非常合理，将基因递送的各个方面一一展开。我尤其关注了书中关于聚合物修饰和功能化的章节，这部分内容是理解聚合物如何“智能化”地完成基因递送任务的关键。作者详细阐述了如何通过改变聚合物的化学结构，例如引入亲水性或疏水性链段，来影响纳米颗粒在体内的稳定性和细胞内的释放行为。更让我感到惊喜的是，书中还探讨了非病毒载体的优势，特别是聚合物载体在成本、制备规模和安全性方面的潜力，这与传统的病毒载体相比，具有显著的吸引力。我特别喜欢书中对于“智能响应型”聚合物的描述，它们能够根据体内特定的刺激，如pH值、温度或酶，来触发基因的释放，这无疑是基因递送技术的一大进步。这本书的语言风格比较学术，但并不僵硬，作者会用一些形象的比喻来解释复杂的概念，让阅读过程更加生动。对我而言，这本书提供了一个深入了解聚合物在基因递送领域最新进展的平台，让我看到了这项技术在未来医疗健康领域可能扮演的重要角色。

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