Advances in Tissue Engineering pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Polak, Julia 编

出品人:

页数:948

译者:

出版时间:2008-1

价格:$ 322.05

装帧:

isbn号码:9781848161825

丛书系列:

图书标签:

• Tissue Engineering
• Biomaterials
• Regenerative Medicine
• Scaffolds
• Cell Culture
• Bioprinting
• Wound Healing
• Drug Delivery
• Stem Cells
• Biofabrication

生物材料与再生医学前沿：跨学科视野下的组织修复与功能重建 书籍简介 《生物材料与再生医学前沿：跨学科视野下的组织修复与功能重建》是一本汇集了当前生物医学工程、材料科学、细胞生物学、临床医学等多个领域最新研究成果的综合性专著。本书旨在系统梳理和深入探讨如何利用先进的生物材料、细胞工程技术以及组织工程策略，解决复杂组织器官损伤与退化的临床难题，最终实现功能性组织的有效修复与重建。 第一部分：基础理论与材料创新 本书的开篇部分聚焦于支撑再生医学发展的基石——生物材料的最新进展。我们不仅回顾了经典的可吸收聚合物、陶瓷和金属材料在生物相容性、机械性能和降解动力学方面的优化，更将重点放在了新型智能和功能性生物材料的开发上。 1.1 新型生物活性支架的设计与合成： 详细阐述了如何通过精密的化学修饰和物理结构设计，赋予支架材料特定的生物信号传导能力。这包括利用天然高分子（如胶原蛋白、纤维蛋白、壳聚糖、海藻酸盐）的结构优势，结合合成聚合物（如聚乳酸、聚己内酯及其共聚物）的优异机械性能，构建出能够模拟天然细胞外基质（ECM）复杂微环境的三维多孔结构。我们将深入探讨微流控技术、3D打印（增材制造）在精确控制支架孔隙率、孔径分布和整体几何形状中的应用，强调结构与功能的耦合关系。 1.2 刺激响应性与自适应材料： 这一章节深入研究了能够对外部环境变化（如pH值、温度、光照、电场或特定生物分子浓度）做出响应的智能材料。重点讨论了基于这些响应性材料开发的药物控释系统和可注射水凝胶。这些材料能够在植入体内后，根据组织修复阶段的需求，精确、按时释放生长因子、抗炎因子或细胞因子，从而引导细胞迁移、增殖和分化，实现动态的组织再生过程。 1.3 纳米材料在组织工程中的作用： 探讨了纳米尺度的材料特征对细胞行为的深远影响。从纳米纤维素到碳纳米管、石墨烯衍生物以及各种金属和金属氧化物纳米颗粒，我们分析了它们如何通过影响细胞粘附点（Focal Adhesion）、信号通路（如Wnt、Notch通路）以及基因表达，来调控干细胞的命运决定。尤其关注了纳米材料在增强生物活性、促进血管化（Angiogenesis）方面的潜力。 第二部分：细胞与分子调控策略 本部分将理论与细胞生物学深度融合，探讨如何精准调控细胞行为以促进组织再生。 2.1 成体干细胞与诱导多能干细胞（iPSC）的生物学特性： 全面梳理了间充质干细胞（MSCs）、神经干细胞、脂肪源性干细胞等在组织修复中的应用优势与局限性。重点阐述了利用iPSC技术克服异体移植免疫排斥、实现“患者自身细胞”修复策略的最新进展。详细讨论了在体外有效扩增和定向诱导这些干细胞向特定成熟细胞（如成骨细胞、软骨细胞、心肌细胞）分化的优化培养体系和分子开关。 2.2 生长因子与信号分子递送系统： 深入剖析了关键的形态发生蛋白（BMPs）、血管内皮生长因子（VEGF）、成纤维细胞生长因子（FGFs）等在组织修复瀑布流中的作用机制。阐述了如何通过共价偶联、微囊化或支架浸渍等技术，优化这些昂贵且易失活的蛋白质药物的稳定性和生物学活性，确保其在目标区域的长期有效释放。 2.3 表观遗传学调控在组织命运决定中的角色： 探讨了除了传统基因转染外，利用表观遗传学修饰（如DNA甲基化、组蛋白修饰）来“重编程”或“重定向”细胞分化路径的前沿技术。这为克服细胞衰老和维持细胞表型稳定性提供了新的思路。 第三部分：特定组织与器官的工程化重建 本书的最后部分聚焦于将前述的基础理论和材料技术应用于临床转化难度较大的特定组织和器官的修复。 3.1 骨组织工程与骨替代材料： 详细分析了自体骨移植的不足，并系统介绍了用于大段骨缺损修复的复合支架体系。重点讨论了生物活性陶瓷（如羟基磷灰石、生物活性玻璃）与多孔聚合物支架的复合，以及如何通过引入成骨细胞前体细胞或诱导因子，促进新骨的形成和成熟骨小梁的构建。还涵盖了骨科植入物表面的功能化涂层技术，以增强植入物与宿主骨的整合性（Osseointegration）。 3.2 软骨与肌腱修复： 软骨和肌腱修复的挑战在于其极低的代谢率和缺乏内在的血管化能力。本章重点介绍了如何利用水凝胶作为支架，结合机械负荷模拟装置（生物反应器），对封装的软骨细胞或祖细胞进行“动态培养”，以促进产生具有良好机械性能的I型和II型胶原蛋白。对于肌腱修复，则侧重于引导纤维的平行排列以恢复轴向拉伸强度。 3.3 血管网络构建与复杂器官原型： 血管化是任何大型组织工程化构建体的生命线。本部分深入探讨了“血管化策略”，包括使用可吸收的内皮细胞支架（Sacrificial Template）技术构建预血管网络，或在支架中集成促血管生成因子。此外，还对心肌组织工程（解决心肌梗死后的瘢痕化问题）和肝脏/肾脏的模块化构建（利用类器官技术作为基础单元）的最新突破进行了梳理和展望。 3.4 皮肤再生与伤口愈合的先进疗法： 涵盖了从轻度烧伤到慢性难愈性溃疡的治疗进展。重点介绍了双层或多层皮肤等效体（Skin Equivalents）的构建，包括表皮层和真皮层细胞的共培养。此外，探讨了基于生物敷料（Bio-dressings）的湿性伤口环境调控、感染控制以及加速再上皮化的新型技术。 总结与展望 全书最后总结了当前再生医学领域面临的挑战，包括制造的可重复性、临床转化审批的复杂性，以及长期植入后生物材料的稳定性问题。展望了未来研究的方向，如利用人工智能和高通量筛选技术加速新材料的发现，以及发展体内组织工程（In Vivo Tissue Engineering）策略，即通过生物刺激直接在损伤部位诱导组织再生。本书为从事生物材料研发、组织工程和临床再生医学的科研人员、工程师和医生提供了一份深入、全面且富有启发性的参考资料。

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