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☆☆☆☆☆

出版者:Oxford Univ Pr

作者:Svenson, Sonke

出品人:

页数:400

译者:

出版时间:2006-4

价格:$ 197.19

装帧:HRD

isbn号码:9780841239760

丛书系列:

图书标签:

• 聚合物
• 药物递送
• 纳米药物
• 生物材料
• 药物释放
• 靶向给药
• 生物医学工程
• 药学
• 材料科学
• 缓释

好的，以下是为您构思的一份图书简介，该书名为《Advanced Materials for Biomedical Applications》，重点介绍生物医学领域的前沿材料，不涉及聚合物药物递送的具体内容。 --- 图书简介：《Advanced Materials for Biomedical Applications》 摘要 《Advanced Materials for Biomedical Applications》是一部全面而深入的专著，聚焦于当代生物医学工程领域中最为前沿和关键的材料科学进展。本书旨在为研究人员、工程师、临床医生以及高年级学生提供一个整合性的视角，阐述各类新型智能材料在诊断、治疗、修复与再生医学中的突破性应用。本书的结构设计严谨，内容涵盖了从材料的微观结构设计到宏观功能实现的全过程，重点探讨了材料的生物相容性、生物活性、力学性能及其在复杂生理环境中的长期稳定性。 本书特别强调了跨学科研究的重要性，整合了材料科学、化学、生物学、物理学和工程学的最新成果，旨在推动下一代医疗设备的开发与临床转化。 核心内容概述 本书内容共分为六大部分，每一部分都深入探讨了一个特定的材料家族及其在生物医学领域的关键应用。 第一部分：生物活性陶瓷与无机材料 本部分聚焦于一类在骨骼修复和生物传感领域占据核心地位的材料——生物活性陶瓷和无机材料。 生物活性玻璃与陶瓷：详细阐述了生物活性玻璃（如45S5系列）的溶解机制、离子释放动力学及其与骨组织原位结合的能力。讨论了羟基磷灰石（HAp）和三联磷酸钙（TCP）等晶体陶瓷在骨替代物中的应用，包括它们的孔隙率控制、降解速率调控，以及通过添加金属离子（如锶、锌）增强其骨诱导性能的研究。 纳米氧化物与复合材料：深入探讨了二氧化钛（TiO2）、氧化锌（ZnO）等纳米结构在抗菌涂层和生物成像中的应用。重点分析了这些材料的表面能、晶型对手性细胞的调控作用，以及如何通过表面改性提高其生物安全性。 生物惰性金属的应用：分析了钛合金、钴铬钼合金等在植入物领域的长期性能，包括疲劳强度、抗腐蚀性以及与周围软组织或硬组织界面的生物力学匹配。 第二部分：智能与响应性材料系统 本部分专门研究能够感知并响应环境变化的材料，这些材料是实现精准医学和功能性组织工程支架的关键。 物理刺激响应材料：详细介绍了基于温度（形状记忆合金、热敏凝胶）、光照（光敏聚合物、光响应性分子开关）和磁场（磁性纳米颗粒）的材料设计原理。探讨了如何利用这些刺激实现对生物过程的远程、无创调控，例如光热疗法（PTT）中金纳米棒和铜纳米片的使用。 化学与生物学环境响应材料：着重讨论了对pH值、氧化还原电位（如谷胱甘肽浓度）以及特定酶活性敏感的材料系统。这些材料在模拟肿瘤微环境或炎症部位的药物/因子释放中展现出极高的特异性。 电活性与压电材料：探讨了氧化锌纳米线、聚偏氟乙烯（PVDF）等压电材料在神经刺激、心肌修复中的应用，分析了机械能到电信号转换的效率及其对细胞行为的影响。 第三部分：生物界面工程与表面修饰 材料的生物功能在很大程度上取决于其表面特性。本部分聚焦于如何精确调控材料的表面化学和拓扑结构，以实现对细胞粘附、增殖和分化的引导。 蛋白质吸附与“生物活性化”：分析了材料表面能量、粗糙度与血浆蛋白吸附模式之间的关系。重点介绍了通过化学键合或物理吸附特定配体（如RGD肽段、生长因子）来提高材料的生物识别能力和细胞亲和力的方法。 抗血栓与抗菌表面：讨论了用于血液接触设备（如人工血管、导管）的抗凝血涂层技术，包括肝素化表面、超亲水性涂层和原位生成抗凝血薄膜的策略。同时，深入研究了基于固定化抗菌肽和金属离子释放的持久性抗菌表面设计。 等离子体与光刻技术在表面处理中的应用：介绍了利用先进的物理化学方法（如射频等离子体、深紫外光刻）在材料表面构建纳米尺度的图案和功能区域，以实现对细胞形态和极性的精确定向控制。 第四部分：先进生物支架材料与组织工程 本部分关注于构建三维（3D）微环境，以模拟天然组织结构，促进细胞的自我组装和功能化。 天然与合成高分子支架的比较分析：系统对比了胶原蛋白、壳聚糖、藻酸盐等天然材料与聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）等合成材料在力学性能、降解速率和免疫原性上的差异。 增材制造（3D 打印）技术在支架构建中的应用：详细介绍了用于生物制造的挤出、光固化和喷墨打印技术。重点分析了如何通过打印参数控制支架的孔隙率、连通性以及梯度结构，以适应不同组织（如软骨、血管）对力学和物质传输的要求。 生物打印的细胞-材料相互作用：探讨了生物墨水（Bio-ink）的流变学特性，以及细胞在生物打印过程中的存活率和功能维持。分析了细胞与支架材料交联网络之间的动态相互作用。 第五部分：用于分子成像和诊断的纳米材料 本部分侧重于新型纳米材料在活体和离体生物医学成像与早期诊断中的应用。 量子点（QDs）与荧光探针：比较了碳点、硅基纳米颗粒和传统有机染料的斯托克斯位移、光稳定性与光毒性。讨论了如何通过表面功能化实现对特定细胞器或生物标志物的靶向标记。 磁共振成像（MRI）对比剂：深入研究了超顺磁性氧化铁纳米颗粒（SPIONs）的优化策略，包括尺寸控制、表面包被（如葡聚糖、二氧化硅），以提高其横向弛豫时间和靶向效率。 光声（PA）和荧光断层成像（FMT）材料：介绍了基于金纳米壳、碳纳米管等高吸收截面材料，用于高分辨率组织成像和功能分子示踪的最新进展。 第六部分：材料的生物安全性与体内长期性能评估 成功的生物医学材料必须具备优异的长期生物安全性。本部分强调了从材料设计伊始就必须考虑的毒理学和免疫学问题。 生物降解与代谢产物毒性：分析了可吸收材料在体内降解的动力学模型，以及其代谢产物对局部组织微环境的影响，特别是酸性降解产物对炎症反应的诱导。 材料诱导的免疫反应与炎症：探讨了“异物反应”（Foreign Body Response, FBR）的分子机制，包括巨噬细胞的极化（M1/M2）状态与材料表面特征的关系。提出了通过表面亲水性或涂层设计来钝化或引导免疫反应的策略。 植入物失效分析：讨论了植入物在体液腐蚀、磨损和疲劳作用下的失效模式，以及如何利用计算模型（如有限元分析）预测材料在长期服役条件下的可靠性。 读者对象 本书适合生物医学工程、材料科学、高分子科学、化学工程、生物技术等领域的博士研究生、博士后研究人员、资深工程师以及从事临床转化的医学科学家阅读。它不仅是理论学习的参考书，更是前沿研究项目设计和实验验证的重要指导手册。

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