Tissue Engineering Using Ceramics and Polymers

Tissue Engineering Using Ceramics and Polymers pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Woodhead Publishing Ltd
作者:A.R. Boccaccini
出品人:
页数:624
译者:
出版时间:2007-10-31
价格:0
装帧:Hardcover
isbn号码:9781845691769
丛书系列:
图书标签:
  • 生物医学
  • 有机化学
  • 无机化学
  • Tissue Engineering
  • Ceramics
  • Polymers
  • Biomaterials
  • Scaffolds
  • Regenerative Medicine
  • Biocompatibility
  • Materials Science
  • Biotechnology
  • Bioengineering
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具体描述

好的,这里为您提供一个关于《骨科植入物与生物材料》的图书简介,内容详实,不涉及您提到的“组织工程:陶瓷与聚合物”的具体内容。 书籍名称:《骨科植入物与生物材料:设计、性能与临床应用》 图书简介 《骨科植入物与生物材料:设计、性能与临床应用》是一部面向骨科医生、生物医学工程师、材料科学家以及相关领域研究人员的权威性著作。本书系统性地探讨了现代骨科领域中使用的各类植入物及其核心的生物材料科学基础,旨在弥合基础研究与临床实践之间的鸿沟。 骨科植入物在修复和替代受损的骨骼、关节及脊柱结构方面发挥着至关重要的作用。本书深入剖析了材料选择、表面改性、力学性能评估以及长期生物相容性等关键环节,为读者提供了全面、深入的视角,以理解和优化植入物的性能与使用寿命。 全书内容结构围绕以下几个核心模块展开: --- 第一部分:骨科生物材料的基础科学 本部分奠定了理解植入物行为的基础。内容聚焦于生物材料与宿主组织(特别是骨组织)之间的相互作用。 1. 生物材料学导论与分类: 详细介绍了用于骨科植入物的基本材料类别,包括金属合金、陶瓷材料以及合成高分子材料,并阐述了它们在生物环境下的基本反应机制。重点讨论了材料的惰性、降解速率及其对细胞环境的影响。 2. 骨组织生物学与材料界面: 深入讲解骨组织重塑的生理学过程,包括骨吸收和骨形成。在此基础上,探讨材料表面与骨细胞(如成骨细胞和破骨细胞)的接触、粘附和信号传导机制,解释了什么是“骨整合”(Osseointegration)及其影响因素。 3. 材料的力学生物学: 阐述了机械载荷如何影响植入物的性能和周围骨组织的生物反应( Wolff's Law 的材料学体现)。讨论了“应力遮挡效应”(Stress Shielding)的机理,以及如何通过设计植入物以匹配周围骨骼的弹性模量,从而优化载荷传递。 --- 第二部分:骨科植入物的主要材料体系 本部分对当前临床应用最广泛的几大类材料进行了详尽的介绍和比较分析。 1. 金属植入物: 钴铬钼合金 (CoCrMo) 与钛及钛合金 (Ti-6Al-4V): 详细分析了这些合金的微观结构、优异的耐腐蚀性、疲劳强度和机械性能。讨论了在复杂应力环境下的腐蚀行为,如缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂的预防措施。 不锈钢植入物: 考察了其在临时固定和特定应用中的地位,并对比了其与钛合金在长期植入后的生物反应差异。 新型金属材料: 涵盖了形状记忆合金(如 NiTi)在矫形中的潜在应用及其独特的力学特性。 2. 陶瓷与生物活性材料: 羟基磷灰石 (HA) 与生物活性玻璃: 深入探讨了这些材料在促进骨再生方面的独特能力。详细阐述了生物活性玻璃的溶解机制及其在骨组织修复中的离子释放效应。 氧化铝和氧化锆陶瓷: 聚焦于它们在全关节置换术中的应用,特别是作为摩擦表面的优势,以及如何通过控制晶粒尺寸来提升其抗断裂韧性。 3. 高分子材料的应用: 聚乙烯(UHMWPE): 作为人工关节的衬垫材料,本书详细分析了超高分子量聚乙烯在长期使用中磨损微粒的产生机制、生物毒性,以及为提高其抗氧化性和耐磨性所进行的交联改性技术。 可吸收性高分子: 讨论了聚乳酸(PLA)和聚乙醇酸(PGA)在暂时性固定器械(如可吸收螺钉和骨板)中的应用,重点关注其体内降解动力学和产物代谢途径。 --- 第三部分:植入物设计、制造与表面工程 本部分着重于如何将材料转化为具有特定功能的植入物,并优化其长期性能。 1. 植入物设计与有限元分析 (FEA): 介绍了现代骨科器械设计流程,包括 CAD/CAE 在优化结构几何形状、减轻重量和预测载荷分布中的应用。讨论了如何利用 FEA 来模拟骨小梁结构对植入物设计的反馈。 2. 增材制造(3D 打印)技术在骨科中的应用: 详尽阐述了选择性激光熔化 (SLM) 和电子束熔化 (EBM) 等技术如何实现复杂多孔结构和定制化植入物的制造。特别关注了如何精确控制多孔结构(如 Trabecular Mimicry)以促进骨细胞长入。 3. 表面改性技术: 这是提高植入物性能的关键领域。内容包括: 涂层技术: 介绍等离子喷涂、脉冲激光沉积等方法制备的纯钛、羟基磷灰石涂层,及其对骨整合的促进作用。 表面粗化与化学处理: 探讨酸蚀、喷砂等处理如何改变表面能和微观形貌,以增强机械咬合和细胞粘附。 功能化表面: 讨论将生长因子、抗炎药物或抗菌剂通过物理或化学手段锚定到植入物表面的先进策略。 --- 第四部分:临床应用、挑战与未来展望 本书的最后部分将理论与临床实践紧密结合,讨论了当前面临的重大临床挑战及未来的研究方向。 1. 常见植入物系统的性能评估: 详细分析了全髋、全膝关节置换术中不同部件(股骨头、髋臼杯、衬垫)的磨损模式和失效机制。讨论了应对植入物松动和感染的策略。 2. 脊柱融合器械: 探讨了用于椎间融合的内固定系统和融合器械的设计要求,特别是对生物力学稳定性和促进椎间融合的要求。 3. 感染与生物膜的挑战: 专门辟章节讨论了植入物相关感染 (PJI) 的生物学特性,以及如何通过材料设计(如释放抗菌离子的涂层)或表面改性来预防和治疗感染。 4. 长期性能与生物标志物: 讨论了评估植入物长期性能的方法,包括影像学监测、磨损微粒分析,以及利用血液和尿液生物标志物来早期预测植入物失败的潜力。 --- 本书的特点: 跨学科整合: 完美结合了材料科学、生物力学、组织工程(非具体指代陶瓷与聚合物的工程方法)和临床骨科手术的知识体系。 丰富的案例分析: 包含大量的临床数据和材料性能测试结果,帮助读者理解不同设计选择的后果。 面向实践: 强调从材料选择到手术植入全流程的优化,为解决临床难题提供坚实的科学依据。 《骨科植入物与生物材料:设计、性能与临床应用》是所有致力于提升患者生活质量、推动骨科修复技术进步的专业人士不可或缺的参考手册。

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目录信息

读后感

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对于一个对生物材料科学抱有极大热情的科研工作者来说,《Tissue Engineering Using Ceramics and Polymers》这本书的出现,无疑是一场及时雨。我一直对陶瓷材料在生物医学领域的应用,尤其是其在骨组织再生方面的潜力,有着浓厚的兴趣。但陶瓷材料本身在加工成型、机械性能以及生物学调控等方面仍存在诸多挑战,而聚合物材料,以其多样的结构和易于加工的特性,恰好能够弥补这些不足。这本书的名字本身就预示着它将深入探讨如何将陶瓷的优势与聚合物的灵活性相结合,构建出更优越的组织工程支架。我非常期待书中能够详细阐述各种陶瓷材料(如生物活性玻璃、羟基磷灰石、三氧化二铝等)的制备方法、微观结构特征,以及它们与骨组织微环境的相互作用机制。同时,对于聚合物部分,我希望能够看到对天然聚合物(如胶原蛋白、壳聚糖、透明质酸等)和合成聚合物(如PLA、PGA、PCL、PEG等)的深入剖析,包括它们的化学修饰、物理形态(如微球、纳米纤维、水凝胶等)以及在不同组织工程模型中的应用案例。更令人兴奋的是,书中很可能会详细介绍陶瓷-聚合物复合材料的设计理念,如何通过控制组分比例、界面设计以及制备工艺,实现材料性能的协同增强,例如提高支架的力学强度、改善细胞迁移能力、促进血管生成,乃至最终实现组织的有效再生。这本书的出现,将极大地拓宽我对组织工程材料边界的认知,为我解决实际研究中的难题提供新的思路和方法。

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作为一名对组织工程材料设计充满探索欲的年轻学者,我一直在寻找能够系统性梳理陶瓷和聚合物材料在这一领域应用的权威文献。《Tissue Engineering Using Ceramics and Polymers》这本书,从其书名来看,无疑是我期待已久的宝藏。我猜想,这本书将不会局限于对单一材料的介绍,而是会深入探讨这两种看似差异巨大的材料如何相互协作,共同构建出能够模拟天然组织微环境的理想支架。我尤其期待书中能够详细阐述不同类型陶瓷材料(如生物惰性陶瓷、生物活性陶瓷、生物降解陶瓷)的制备工艺、理化特性以及它们在骨、软骨、牙齿等硬组织再生中的具体应用。同时,对于聚合物部分,我希望能看到关于天然聚合物(如蛋白、多糖)和合成聚合物(如聚酯、聚氨酯)在生物相容性、降解性、力学性能以及细胞互作方面的全面对比分析,以及它们在皮肤、神经、血管等软组织工程中的创新应用。最让我感到兴奋的是,这本书很可能将集中探讨陶瓷-聚合物复合材料的设计策略,例如如何通过静电纺丝、3D打印、微流控等技术,将陶瓷和聚合物巧妙地结合,形成具有复杂三维结构、梯度功能以及优异生物学性能的支架。我相信,通过阅读这本书,我将能够更深刻地理解材料特性如何影响细胞行为和组织再生过程,从而为我未来的科研设计提供坚实的理论基础和丰富的实践指导。

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一直以来,我对生物材料与组织工程交叉领域的探索都充满了好奇,尤其是在再生医学蓬勃发展的当下,寻找能够有效引导和支持组织再生的材料,是我科研道路上的重要课题。当我看到《Tissue Engineering Using Ceramics and Polymers》这本书时,内心的激动无以言表。虽然我还没有来得及深入研读,但仅从书名所涵盖的内容,我就能预见到这本书将是一部极其详实且具有前瞻性的著作。陶瓷和聚合物,这两种截然不同的材料家族,在组织工程领域扮演着至关重要的角色。陶瓷以其优异的生物相容性、骨传导性以及机械强度,在骨组织工程中展现出无可比拟的优势,而聚合物则因其可设计的化学结构、可控的降解速率和灵活的加工方式,在软组织工程、药物缓释以及细胞递送等方面提供了无限可能。这本书很可能将这两种材料体系的最新研究进展、关键科学原理、以及它们在不同组织工程应用中的具体实现方法,进行了系统而深入的梳理。我尤其期待看到书中对陶瓷材料的微观结构调控、表面改性技术,以及聚合物的共聚、交联、纳米化等策略如何在组织构建中发挥作用的详细阐述。此外,不同材料组合的协同效应,例如陶瓷颗粒增强聚合物支架,或者聚合物作为陶瓷骨修复材料的包覆层,这些复合材料的设计与制备,必将是书中探讨的重点。我对书中可能包含的关于材料的生物学响应,例如细胞黏附、增殖、分化以及血管生成等过程的机制性解释,抱有极高的期望。这本书的出版,无疑为我深入理解组织工程材料的选择、设计和应用提供了宝贵的知识宝库,也为我未来的研究方向提供了更清晰的指引。

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近期,我一直在关注组织工程领域中生物材料的发展动态,特别是那些能够促进组织修复和再生的新型材料。《Tissue Engineering Using Ceramics and Polymers》这本书,对于我来说,仿佛是一本期待已久的百科全书。我对于陶瓷材料在生物医学领域的应用,尤其是其在骨修复和替代方面的卓越表现,早已耳熟能详。但同时,我也意识到陶瓷材料在加工成型和力学性能的可调性上存在一定的局限性,而聚合物材料则恰恰能够弥补这些不足。因此,我迫切地希望通过这本书,深入了解如何将陶瓷材料的固有优势与聚合物材料的柔性和可塑性相结合,创造出更高效、更具前景的组织工程解决方案。我期望书中能够详细介绍各种陶瓷材料(如羟基磷灰石、生物活性玻璃、氧化铝、氧化锆等)的制备方法、表面处理技术及其在不同应用场景下的表现,特别是它们如何影响细胞的黏附、增殖和分化。同时,对于聚合物部分,我希望看到对天然和合成聚合物(如胶原蛋白、壳聚糖、PLA、PCL、PEG等)的深入解析,包括它们的可设计性、降解行为以及在软组织工程中的应用潜力。更重要的是,这本书很可能将集中阐述陶瓷-聚合物复合材料的设计理念、制备技术以及它们在骨、软骨、皮肤、神经等组织的再生过程中的协同作用。我相信,通过阅读这本书,我将能够更全面地掌握组织工程材料的设计原则和应用策略,为我的研究注入新的活力。

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作为一名生物医学工程领域的研究者,我时刻关注着组织工程领域的前沿进展,尤其是那些能够显著推动临床应用的创新性材料。《Tissue Engineering Using Ceramics and Polymers》这本书,对我来说,无疑是一部极其重要的参考著作。我一直认为,陶瓷和聚合物材料,各自在组织工程领域都有其独特的优势,但它们的结合,却能创造出超越各自独立功能的强大材料体系。我非常希望书中能够详细地阐述各种陶瓷材料(如生物活性陶瓷、生物惰性陶瓷、生物降解陶瓷)的制备原理、微观结构特点,以及它们如何通过增强细胞黏附、促进骨生成等机制,在骨组织工程、牙科修复等领域发挥作用。同时,对于聚合物材料,我希望能深入了解不同类型聚合物(如天然聚合物、合成聚合物、智能聚合物)的特性,以及它们在构建可降解支架、调控细胞行为、实现药物缓释等方面的最新进展,特别是在软组织工程、神经再生等领域的应用。更令我期待的是,书中对陶瓷-聚合物复合材料的论述,如何通过材料设计、制备工艺和表面改性,实现陶瓷的生物活性与聚合物的可加工性、力学性能的完美结合,从而构建出多功能、高性能的组织工程支架,促进复杂组织的再生。我相信,这本书的出现,将为我提供一个系统、深入的知识框架,帮助我更有效地设计和开发新型组织工程材料。

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在我看来,《Tissue Engineering Using Ceramics and Polymers》这本书,就像一扇通往生物材料创新世界的大门。我一直对如何利用材料的特性来引导和促进生物体的自我修复机制充满好奇,而陶瓷和聚合物,正是这两大类极具潜力的材料。我迫切希望书中能够详细地阐述陶瓷材料在骨组织工程中的应用,例如各种类型的羟基磷灰石、生物活性玻璃的制备工艺、微观结构与生物活性之间的关系,以及它们如何促进骨细胞的成骨分化和矿化。我也期待看到书中对聚合物材料,特别是可降解聚合物(如PLA、PGA、PCL)和天然聚合物(如胶原蛋白、透明质酸)在构建软组织工程支架方面的应用,包括如何通过调控其分子量、链结构、交联度和降解速率来满足不同组织的需求,以及它们在皮肤、软骨、神经再生等方面的最新进展。但最令我兴奋的是,本书很可能将重点介绍陶瓷-聚合物复合材料的协同效应。我期待看到书中关于如何设计和制备这些复合材料的详细讨论,例如通过静电纺丝、3D打印等技术,将陶瓷的生物活性和机械强度与聚合物的柔韧性和可加工性相结合,形成具有梯度功能、仿生结构以及优异细胞相容性和组织诱导能力的支架。我相信,通过深入阅读这本书,我将能够获得对组织工程材料设计和应用的深刻理解,并激发我未来在这一领域进行更具创新性的研究。

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我是一名在组织工程领域深耕多年的研究员,对于各种新材料的应用和发展趋势始终保持着敏锐的洞察力。《Tissue Engineering Using Ceramics and Polymers》这本书,在我看来,是一本集大成之作,它将两种在再生医学领域具有里程碑意义的材料体系——陶瓷和聚合物——进行了全面而深入的整合。我预感这本书将不会仅仅停留在理论层面,而是会包含大量的实验数据、案例分析以及作者的独到见解。我特别关注书中关于陶瓷材料的生物学功能化,例如如何通过表面处理、掺杂稀土元素或生物活性分子,来增强其诱导骨生成或促进血管化的能力。同样,对于聚合物材料,我希望能看到关于智能聚合物的设计,如响应pH、温度或电场变化的聚合物,以及它们在药物控释和细胞精准递送方面的应用。更重要的是,这本书很可能将深入探讨陶瓷-聚合物复合材料的构效关系,即如何通过对材料微观结构、宏观形态以及化学组成的精细调控,来达到特定的组织工程目标。例如,如何构建具有梯度孔径和力学性能的复合支架,以模拟天然组织的复杂结构;如何利用聚合物的柔性来包裹陶瓷颗粒,从而避免其在体内引起的炎症反应;以及如何通过纳米技术手段,将陶瓷和聚合物材料制备成纳米复合物,以期获得更优异的生物相容性和组织诱导能力。我相信,这本书的出现,将为所有致力于组织工程领域的研究人员,提供一份详实、权威的参考指南,并激发更多创新性的研究思路。

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作为一名在生物材料科学领域探索多年的研究者,我深知陶瓷和聚合物在组织工程中的重要性。《Tissue Engineering Using Ceramics and Polymers》这本书,从其书名就能看出其内容涵盖的广度和深度,这令我倍感期待。我希望这本书能够系统地介绍陶瓷材料(如生物活性陶瓷、生物惰性陶瓷、生物降解陶瓷)的制备方法、微观结构特征,以及它们在生物医学领域,特别是骨组织工程和牙科领域的广泛应用,包括其生物相容性、骨传导性以及如何通过表面改性来增强其生物学活性。同样,对于聚合物材料,我期待书中能够详细阐述天然聚合物(如胶原蛋白、壳聚糖、透明质酸)和合成聚合物(如PLA、PGA、PCL、PEG等)在生物医学工程中的应用,包括它们的降解行为、力学性能的可设计性,以及在软组织工程、药物递送、细胞封装等方面的最新进展。更令我兴奋的是,这本书很可能将集中探讨陶瓷-聚合物复合材料的设计、制备和应用。例如,如何通过将陶瓷颗粒引入聚合物基体,或将聚合物涂覆在陶瓷表面,来制备具有优异力学强度、生物活性和可控降解性能的多功能支架,以模拟天然组织的微环境,促进细胞的黏附、增殖、分化以及最终的组织再生。我相信,这本书的出版,将为我提供一个全面而深入的知识体系,帮助我更有效地进行组织工程材料的设计与开发。

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我一直对生物材料在组织修复与再生领域的应用抱有浓厚兴趣,而《Tissue Engineering Using Ceramics and Polymers》这本书,正是聚焦于我最关注的材料类别。我坚信,陶瓷和聚合物材料的结合,能够为组织工程提供更为广阔的设计空间和更优越的应用前景。我尤其期待书中能够深入剖析各类陶瓷材料(如生物活性玻璃、羟基磷灰石、氧化锆等)在诱导细胞生长、促进矿化沉积以及提供力学支撑方面的作用机制,并结合具体的应用案例,如骨缺损修复、关节置换等,展示其临床潜力。同时,对于聚合物材料,我希望书中能够详细介绍天然聚合物(如胶原蛋白、壳聚糖、透明质酸)和合成聚合物(如PLA、PGA、PCL、PEG等)的理化性质、生物相容性以及在组织工程支架构建中的应用,例如通过微纳结构设计来模拟天然细胞外基质,或通过共聚、交联等方法来调控其降解速率和力学性能。最让我感到兴奋的是,这本书很可能将详细阐述陶瓷-聚合物复合材料的设计理念和制备技术,如如何通过静电纺丝、3D打印、相分离等工艺,制备出具有梯度孔隙结构、梯度力学性能,并能协同促进血管生成和细胞增殖分化的复合支架,从而实现更复杂组织(如心脏、肝脏)的再生。我相信,这本书将为我提供一个全面的视角,来理解这两种关键材料在组织工程领域的协同作用,并为我未来的研究提供重要的理论指导和实践参考。

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在当前生物材料与组织工程交叉学科蓬勃发展的浪潮中,《Tissue Engineering Using Ceramics and Polymers》这本书的书名立刻吸引了我的目光。作为一名对创新性生物材料在再生医学领域应用充满热情的探索者,我深信陶瓷和聚合物这两种截然不同的材料体系,在组织工程中扮演着不可或缺的角色,它们的结合更是孕育着无限的可能。我极其期待书中能够详尽地梳理陶瓷材料在生物相容性、生物活性、骨传导性等方面的独特优势,以及它们在骨组织工程、牙科修复等领域的最新进展,例如对陶瓷微观结构、表面形貌以及化学成分的精确调控如何影响其生物学性能。同时,对于聚合物材料,我希望书中能够深入探讨其结构多样性、可设计性以及在构建各种类型组织工程支架中的灵活性,包括天然聚合物和合成聚合物在软组织工程、药物递送、细胞封装等方面的最新应用。更令我期待的是,书中对于陶瓷-聚合物复合材料的阐述,如何通过巧妙的设计和制备工艺,实现两种材料优势的互补,形成具有优异力学性能、生物活性和可控降解性的多功能支架,例如通过纳米技术将陶瓷颗粒分散于聚合物基体中,或将聚合物涂覆在陶瓷表面,以促进细胞黏附、增殖、分化以及血管生成。我相信,这本书的出版,将为我提供一个全面的视角,来理解这两种核心材料在组织工程领域的过去、现在和未来,并为我的研究方向提供更具启发性的指引。

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