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出版者:

作者:郝卫东

出品人:

页数:213

译者:

出版时间:2006-10

价格:0

装帧:

isbn号码:9787811160901

丛书系列:

图书标签:

• 毒理学
• 食品安全
• 毒理学
• 食品化学
• 食品添加剂
• 污染物
• 风险评估
• 健康
• 营养
• 食品科学
• 公共卫生

现代生物材料学导论 第一部分：基础概念与材料分类 第一章：生物材料的定义、发展历程与研究范式 本章旨在为读者构建对生物材料这一交叉学科领域的宏观认知框架。我们将首先深入探讨生物材料（Biomaterials）的精确定义，明确其核心特征——即与生命系统相互作用的材料。这不仅包括植入体内以恢复或改善生理功能的材料，也涵盖了体外诊断、药物递送、组织工程支架等广义范畴。 随后，我们将回顾生物材料学从早期的惰性金属和玻璃发展到如今复杂功能性高分子和纳米复合材料的百年演变历程。重点分析关键的历史转折点，如1960年代的生物相容性（Biocompatibility）概念的提出及其演变，以及当代对生物活性（Bioactivity）和生物可降解性（Biodegradability）的追求。 最后，本章将介绍现代生物材料研究的基本范式。这包括材料科学、生物学、医学工程之间的多学科交叉方法论，从分子设计、材料合成、结构表征到复杂的体内外功能评估的全链条研究流程。我们将引入“自下而上”（Bottom-up）的纳米尺度设计理念，及其在实现精准生物响应方面的潜力。 第二章：生物材料的分类体系与核心性能指标 生物材料的种类繁多，本章将建立一个清晰的分类体系，以便读者理解不同材料的适用范围和设计哲学。 2.1 按化学成分分类： 金属材料： 重点介绍医用不锈钢、钛合金（如Ti-6Al-4V）、钴铬钼合金及其表面改性技术，分析其机械强度、耐腐蚀性与应力屏蔽效应。 聚合物材料： 涵盖天然聚合物（如胶原蛋白、壳聚糖）和合成聚合物（如聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）、聚乙二醇（PEG））。深入讨论高分子链结构、结晶度对材料力学性能和降解速率的影响。 陶瓷材料： 探讨生物惰性陶瓷（如氧化铝、氧化锆）和生物活性陶瓷（如羟基磷灰石（HAp）），解析其优异的耐磨损性及与骨组织的直接结合能力。 复合材料与梯度材料： 分析如何通过组合不同材料（例如，将陶瓷颗粒嵌入聚合物基体中）以优化机械性能和生物学性能的协同效应。 2.2 按功能与应用分类： 植入材料： 心血管支架、人工关节、牙科植入物等。 组织工程支架： 专注于多孔结构、孔隙率、连接性对细胞迁移和组织再生的调控作用。 药物载体系统： 微球、纳米粒、脂质体等的设计原理及其控释机制。 2.3 核心性能指标： 本节将详述评估材料性能的关键参数，包括：机械性能（弹性模量、屈服强度、疲劳寿命）、热学性能、降解动力学（水解、酶促降解）以及表面能和润湿性。 第二部分：生物界面相互作用与生物学响应 第三章：生物相容性与免疫学响应 生物相容性是生物材料设计的基石，但其概念正在从单纯的“无毒性”向“促进特定生理功能”演变。 3.1 血液相容性： 详细分析血液接触材料（如人工血管、导管）界面上的血浆蛋白吸附过程、血小板活化机制，以及抗凝血涂层的设计策略。 3.2 组织相容性与炎症反应： 阐释异物反应（Foreign Body Reaction, FBR）的病理生理学基础。从急性炎症到慢性纤维化囊的形成过程，分析材料的化学成分、表面形貌（粗糙度、纳米结构）如何调控巨噬细胞的极化状态（M1促炎型与M2促修复型）。 3.3 基因与分子层面的调控： 介绍如何通过材料表面修饰（如引入特定的细胞粘附肽段如RGD序列）来引导细胞的粘附、增殖和分化，实现对细胞命运的主动控制。 第四章：材料表面工程与界面设计 材料的宏观性能往往由其微观界面决定。本章聚焦于如何通过精细的表面处理技术来优化材料与生物环境的接口。 4.1 表面改性技术： 深入探讨物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、电泳沉积（EPD）在材料表面形成功能涂层的方法。特别关注等离子体处理在提高表面亲水性和引入官能团方面的应用。 4.2 生物分子固定化： 介绍共价键合、物理吸附和包埋等技术，用于将生长因子、抗体或核酸分子固定到材料表面，实现时序化的生物信号释放。 4.3 纳米结构化表面： 探讨纳米尺度的表面特征（如纳米柱、纳米沟槽）如何模仿细胞外基质（ECM）的结构，诱导细胞定向生长（接触引导效应）和改善机械耦合。 第三部分：前沿应用领域与组织工程 第五章：可注射水凝胶与先进药物递送系统 可注射生物材料是微创介入治疗和组织再生的关键技术。 5.1 水凝胶的结构与特性： 剖析水凝胶作为三维支架的优势，包括高含水量、低杨氏模量（与软组织相匹配）和易于原位成型。重点分析物理交联（如温度敏感性、离子敏感性）和化学交联（如光固化）水凝胶的设计。 5.2 智能响应性材料： 阐述对pH、温度、氧化还原电位或特定酶敏感的“智能”水凝胶或聚合物纳米粒。这些系统能够实现对病灶微环境的感知并触发药物的靶向释放。 5.3 控释机制的动力学模型： 引入零阶、一级扩散模型以及表面剥蚀模型，用于预测和优化药物在体内的释放曲线，以达到理想的治疗窗口。 第六章：再生医学与组织工程的支架设计 本章将组织工程视为生物材料学最具前景的应用方向，重点讨论支架的设计原则如何满足组织修复的生物学需求。 6.1 支架结构与孔隙工程： 讨论孔隙尺寸、连通性（Percolation）和孔隙形态（通道化）对营养物质运输和细胞迁移的决定性影响。介绍利用电纺技术（Electrospinning）制造模仿天然ECM纤维网络结构的纳米纤维支架。 6.2 活细胞封装与生物反应器： 介绍将细胞与支架一起进行体外培养的过程。讨论生物反应器在提供动态流体剪切力、维持细胞表型和促进组织成熟中的作用。 6.3 骨组织工程的挑战与进展： 专门分析用于骨修复的仿生材料。探讨如何通过梯度设计，使支架外层具备高机械强度和耐磨性，而内层则具备优异的骨诱导能力。 第七章：心血管与神经修复材料 7.1 心血管介入材料： 除了解析传统支架材料面临的再狭窄和血栓形成问题外，本章将集中讨论药物洗脱支架（DES）的设计原理，以及新型生物可吸收支架（BVS）的材料选择与降解速率控制。 7.2 神经接口材料： 探讨用于脑机接口（BCI）和外周神经修复的柔性电极材料（如导电聚合物、有机电子材料）。分析材料的电化学稳定性、界面阻抗及其对神经元信号记录和刺激的长期影响。 第四部分：材料的表征与生物安全性评估 第八章：材料结构与性能的先进表征技术 对生物材料进行全面而精确的表征是设计过程不可或缺的一环。本章介绍现代材料科学中的核心分析工具。 8.1 结构与形貌分析： 扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）在微观形貌和晶体结构分析中的应用；原子力显微镜（AFM）在纳米尺度表面粗糙度和机械特性成像中的优势。 8.2 化学成分与界面分析： X射线光电子能谱（XPS）用于确定材料表层元素的化学态和浓度分布；傅里叶变换红外光谱（FTIR）和拉曼光谱用于分子结构确认。 8.3 机械性能与动态测试： 动态力学分析（DMA）在评估聚合物粘弹性和温度依赖性方面的应用；疲劳测试和蠕变测试对植入物长期可靠性的预测价值。 第九章：体内外生物安全性与长期稳定性评价 材料的最终检验在于其在复杂生物环境中的长期表现。 9.1 体外生物学评估标准： 详细介绍ISO 10993系列标准对细胞毒性、致敏性、刺激性的要求。重点讨论如何设计体外实验以模拟体内复杂的生物界面。 9.2 植入后组织病理学分析： 介绍术后组织切片的染色技术（如H&E、Masson三色染色）和免疫组织化学方法，用于评估炎症程度、纤维化包膜厚度和特定细胞的浸润情况。 9.3 生物降解产物的毒理学考量： 对于可降解材料，必须追踪其降解产物的代谢途径和最终清除效率。本章将讨论代谢产物的浓度阈值及其对局部或全身的潜在毒性风险评估。

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书中关于个体差异与食品毒性的章节，让我感到非常人性化。我一直以为某种物质对所有人的影响都应该是相同的，但这本书却让我了解到，不同的人对同一种食品毒性物质的反应是可能存在很大差异的。我非常好奇书中是如何解释这种个体差异的，比如，基因、年龄、性别、健康状况等因素是如何影响我们对食品毒性的敏感度的。我希望书中能提供一些具体的例子，说明哪些人群更容易受到某些食品毒性的影响，或者在某些情况下，我们应该如何调整饮食以适应自身的特殊需求。我还希望书中能提及一些关于过敏原的知识，以及如何识别和避免引起过敏的食物。这本书让我意识到，食品安全也需要因人而异，并且了解自身的身体状况，才能更好地保障我们的饮食健康。

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书中关于天然毒素的部分，让我对大自然的神奇与危险有了新的认识。我之前以为只有人工合成的化学物质才具有毒性，但这本书却让我了解到，许多天然存在的物质，在一定条件下，也会对人体产生危害。我特别好奇书中是如何介绍那些常见于某些食物中的天然毒素，比如蘑菇中的毒素、海鲜中的生物毒素、某些植物种子中的氰化物等等。我希望书中能详细解释这些毒素的来源、它们的化学结构、以及它们对人体的具体毒性作用。我更希望书中能提供一些关于如何避免摄入这些天然毒素的实用建议，比如，如何辨别有毒的蘑菇，如何正确处理海鲜以减少生物毒素的风险，或者某些植物在加工过程中需要注意的事项。这本书让我意识到，即使是看起来非常天然健康的食物，也可能潜藏着不为人知的风险，这让我对“天然”这个词有了更深刻的理解。我期待书中能教会我如何更安全地享受大自然赋予的美食。

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这本书对于微生物毒素的论述，让我深刻认识到看不见的威胁。我一直以为食物中的有害物质都是化学合成的，但这本书让我了解到，一些微小的生物，如霉菌和细菌，也能产生对人体健康构成严重威胁的毒素。我非常好奇书中是如何介绍这些微生物毒素的，比如，哪些霉菌会产生黄曲霉毒素，哪些细菌会产生肉毒杆菌毒素，以及它们是如何污染食物的。我希望书中能详细解释这些毒素的化学性质，以及它们对人体的具体毒性作用，特别是长期低剂量摄入的慢性影响。我还希望书中能提供一些关于如何预防这些微生物毒素污染的实用建议，比如，如何正确储存谷物和坚果，如何处理食物以避免细菌滋生，或者在购买食品时需要注意哪些方面。这本书让我意识到，保持食品卫生和正确储存，是避免这些看不见的敌人侵扰的关键。

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当我翻阅到关于食品添加剂的部分时，我感到了一种前所未有的清晰感。过去，食品添加剂总是给我一种模糊的、潜在危险的印象，但这本书却为我揭开了它神秘的面纱。作者用一种非常中立的态度，详细阐述了各种食品添加剂的种类、功能以及它们在不同国家和地区的安全标准。我尤其关注书中对“合规添加剂”和“非法添加剂”的区分，以及国家是如何对食品添加剂的使用进行监管的。我希望书中能提供一些具体的例子，比如防腐剂、着色剂、甜味剂等，说明它们在食物中的作用，以及在合理范围内对人体健康的影响。我还希望书中能解答一些我的疑问，比如，我们每天摄入的食品添加剂总量是否会超标？哪些人群对食品添加剂比较敏感？如何通过阅读食品标签来识别和选择更安全的食品？这本书让我明白了，并非所有的食品添加剂都是洪水猛兽，关键在于科学认知和合理使用。我希望书中能够引导我从一个更加理性的角度来看待食品添加剂，而不是被一些恐慌性的信息所误导。

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书中关于食品毒性与疾病发生的关系，让我对食物有了更深的敬畏。我之前对食物与疾病的联系只停留在浅层认识，但这本书却通过科学的视角，揭示了许多慢性疾病的发生可能与长期的食品毒性暴露有关。我非常想了解书中是如何论述食品毒性与癌症、心血管疾病、神经系统疾病等常见疾病之间的关联的。我希望书中能提供一些具体的科学证据和研究数据，来支持这些论点。我更希望书中能提供一些关于如何通过改善饮食习惯来预防这些疾病的建议，比如，增加富含抗氧化剂的食物摄入，减少加工食品的消费，或者选择更健康的烹饪方式。这本书让我意识到，我们每天的饮食选择，都在默默地影响着我们的长期健康，并且对食品毒性的了解，可以帮助我们做出更积极的健康决策。

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这本书在最后关于食品安全法规和消费者权益的部分，让我感到非常实用。我一直觉得食品安全法规离我们普通消费者很遥远，但这本书却用一种非常易懂的方式，解释了这些法规的重要性以及它们是如何保护我们的。我特别好奇书中是如何介绍不同国家和地区的食品安全标准和监管体系的。我希望书中能提供一些关于如何利用这些法规来维护自身权益的建议，比如，在遇到食品安全问题时，我们应该如何投诉，如何寻求赔偿，或者如何通过法律途径来解决问题。我还希望书中能提及一些关于消费者教育和信息透明度的话题，以及如何更好地利用各种信息渠道来获取可靠的食品安全信息。这本书让我意识到，了解食品安全法规，也是保障我们饮食安全的重要一环，并且作为消费者，我们也有责任积极参与到食品安全的监督中来。

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这本书的语言风格非常严谨，充满了科学术语，但又不像我之前看过的某些专业书籍那样晦涩难懂，它在专业性和可读性之间找到了一个很好的平衡点。我特别欣赏作者在解释一些复杂概念时所使用的类比和例子，它们非常生动形象，能够帮助我这个非专业人士快速抓住重点。例如，在讲解某种化学物质的毒性作用机制时，作者并没有直接抛出大量的化学方程式，而是通过描述细胞如何被这种物质影响，或者身体的哪个器官会首先受到攻击，来形象地说明其危害。我注意到书中对不同种类的毒性物质进行了详细的分类，从物理性毒物到化学性毒物，再到生物性毒物，每一个类别都进行了深入的剖析。我很好奇书中是如何介绍这些毒物的来源、在食物中的含量检测方法，以及它们对人体的具体影响。比如，对于农药残留，我希望书中能解释不同种类农药的残留期限以及国家设定的安全限量是如何制定的；对于重金属，我希望书中能说明它们是如何进入食物链，以及长期摄入会对身体造成哪些慢性损害。我还希望书中能够提及一些大家普遍关心的问题，比如塑化剂、三聚氰胺等，并对它们的毒性进行科学的阐述。

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这本书在介绍食物加工过程对毒性产生影响的部分，让我受益匪浅。我一直认为，食物的加工过程是为了提升口感、延长保质期，但这本书却揭示了，不当的加工方式，甚至可能催生出新的毒性物质，或者改变原有物质的毒性。我非常想了解书中是如何解释这些加工过程中产生的毒素，比如，高温烹饪过程中可能产生的丙烯酰胺，油炸过程中可能产生的反式脂肪酸，或者某些食品在储存过程中可能发生的化学变化。我希望书中能详细说明这些毒素的形成机制，以及它们对人体的潜在危害。更重要的是，我希望书中能提供一些关于如何通过科学的烹饪和储存方法来最大限度地减少这些毒素生成的建议。例如，是否有一些烹饪方式比其他方式更安全？如何正确储存食物以避免霉菌和细菌的滋生？这本书让我意识到，即使是看似简单的烹饪，背后也蕴含着丰富的科学知识，并且这些知识对于保障我们的健康至关重要。

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这本书的封面设计非常有吸引力，采用了一种深邃的蓝色背景，上面点缀着一些代表食物分子结构的抽象图案，给人一种既科学又充满神秘感的感觉。书名“食品毒理学”几个大字稳重地排在正中央，字体选择了比较经典的衬线体，显得专业而又不失学术气息。我之所以会选择这本书，很大程度上是被它所传达出的信息所吸引：在享受美食的同时，也要了解隐藏在其中的潜在风险。翻开扉页，我看到了一段引言，大意是说，食物是我们赖以生存的基础，但与此同时，不当的加工、储存或食物本身携带的某些成分，都可能对我们的健康构成威胁。这段话立刻引起了我的共鸣，毕竟现在食品安全问题层出不穷，作为普通消费者，我们总是希望能够更深入地了解这些知识，以便做出更明智的选择。我尤其关注书中是否会涉及一些日常生活中常见的食品，比如水果、蔬菜、肉类、加工食品等等，以及它们可能存在的毒性来源，比如农药残留、重质金属、天然毒素、添加剂等等。我还希望书中能够提供一些关于如何辨别不安全食品的实用技巧，以及在发生食物中毒时，我们应该如何应对。我对于书中那些能够解释复杂科学原理的图表和插画非常期待，它们能帮助我更好地理解书中内容。

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关于环境污染物在食品中的残留，这本书提供了全新的视角。我之前很少将环境污染与我们日常食用的食物联系起来，但这本书让我意识到，许多环境中存在的污染物，都会通过各种途径进入食物链，最终影响我们的健康。我特别想了解书中是如何解释这些环境污染物，比如，重金属（铅、镉、汞等）、持久性有机污染物（POEs）、内分泌干扰物等，是如何进入食物的。我希望书中能详细说明它们在不同食物中的分布情况，以及长期摄入对人体的具体危害，比如对神经系统、生殖系统、免疫系统的影响。我还希望书中能提供一些关于如何减少我们对这些污染物摄入的建议，比如，选择哪些产地的食品更安全，或者在食用某些食物时需要注意什么。这本书让我意识到，食品安全不仅仅是食物本身的质量问题，也与我们所处的环境息息相关。

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