生物材料與組織工程（第二版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

熊黨生 著

圖書標籤:

• 生物材料
• 組織工程
• 生物醫學工程
• 再生醫學
• 材料科學
• 生物工程
• 醫學材料
• 組織修復
• 生物相容性
• 臨床應用

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030568120

版次：01

商品編碼：12347761

包裝：平裝

叢書名： “十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材"十二五"江蘇省高等學校重點教材

開本：16開

齣版時間：2018-05-01

頁數：336

字數：550000

正文語種：中文

內容簡介

《生物材料與組織工程（第二版）》分為兩部分：1～7章為生物材料部分，主要介紹生物醫用材料的特點、要求、結構與性能、評價方法及其在醫學中的應用，分彆對醫用金屬材料、醫用陶瓷材料、醫用高分子材料、生物材料錶麵改性和納米生物材料進行詳細論述。第8～13章為組織工程部分，首先介紹組織工程三要素，重點論述細胞分子生物學、組織工程化皮膚、骨組織工程以及肌腱和韌帶組織工程等。《生物材料與組織工程（第二版）》在係統性、科學性的基礎上力求反映相關技術新的研究進展。

目錄

目錄
第1章 緒論 1
1.1 生物材料發展背景 1
1.2 生物材料的分類 2
1.3 生物材料的使用性能 2
1.4 生物材料與組織工程學 5
參考文獻 6
第2章 生物相容性及生物學評價 7
2.1 人體生理環境 7
2.2 生物相容性 8
2.2.1 組織相容性 8
2.2.2 血液相容性 9
2.3 材料在生物體內的反應 11
2.3.1 膨脹與浸析 12
2.3.2 腐蝕與溶解 12
2.3.3 生物分子與材料錶麵的反應 14
2.3.4 高分子材料的水解與降解 14
2.4 宿主反應 15
2.4.1 傷口愈閤過程 15
2.4.2 免疫反應與補體係統 17
2.4.3 全身反應 18
2.4.4 材料與腫瘤的産生 20
2.4.5 植入感染 22
2.5 植入物的病理學反應 23
2.6 生物材料的生物相容性評價 24
2.6.1 生物學評價項目的選擇 24
2.6.2 生物學評價與新材料研究 25
2.6.3 生物學評價試驗方法及特點 26
2.7 生物相容性研究及評價展望 26
參考文獻 27
第3章 醫用金屬材料 28
3.1 概述 28
3.2 醫用金屬材料的特性與要求 28
3.2.1 金屬材料的生物相容性 28
3.2.2 金屬材料的力學性能 29
3.2.3 金屬材料的腐蝕性能 30
3.3 常用醫用金屬材料 30
3.3.1 不銹鋼 30
3.3.2 鈷基閤金 33
3.3.3 鈦和鈦閤金 36
3.3.4 齒科用金屬 39
3.3.5 其他金屬 42
3.4 醫用金屬材料的腐蝕 43
3.4.1 腐蝕的機理 43
3.4.2 生理腐蝕 44
3.4.3 常用金屬材料的耐腐蝕性能 45
3.5 醫用金屬材料的腐蝕磨損 46
3.5.1 常見腐蝕磨損 46
3.5.2 腐蝕與磨損協同作用原理 48
3.5.3 腐蝕磨損試驗設備 48
3.5.4 各種醫用金屬植入物腐蝕磨損研究 50
3.6 醫用金屬材料的微動磨損 54
3.6.1 微動及微動磨損概念 54
3.6.2 微動磨損機理 55
3.6.3 微動磨損的試驗方法 56
3.6.4 純鈦及鈦閤金植入體的微動磨損 57
3.6.5 不銹鋼植入體的微動磨損 57
3.6.6 植入體錶麵HAP塗層的微動磨損 59
3.6.7 植入體錶麵DLC塗層的微動磨損 60
3.7 金屬與閤金錶麵塗層處理 61
3.7.1 物理化學方法 61
3.7.2 形態學方法 63
3.7.3 生物化學方法 63
3.8 醫用金屬材料研究進展 64
3.8.1 醫用鎂及鎂閤金材料的研究 64
3.8.2 多孔醫用金屬材料研究 67
3.8.3 常用金屬植入材料的發展 70
參考文獻 72
第4章 醫用陶瓷材料 79
4.1 概述 79
4.2 陶瓷結構與性能的關係 81
4.2.1 陶瓷的結構 82
4.2.2 陶瓷的物理性能 83
4.3 磷酸鈣陶瓷 85
4.3.1 磷酸鈣陶瓷概述 85
4.3.2 羥基磷灰石 87
4.3.3 磷酸三鈣 97
4.4 生物活性玻璃與生物微晶玻璃 101
4.4.1 生物活性玻璃的結構和特性 102
4.4.2 生物玻璃的活性 102
4.4.3 常見的生物活性玻璃 104
4.4.4 展望 108
4.5 其他生物陶瓷 109
4.5.1 氧化鋁生物陶瓷 109
4.5.2 氧化鋯生物陶瓷 110
4.6 陶瓷材料的增韌強化 113
4.6.1 增韌機製 113
4.6.2 展望 114
4.7 陶瓷基生物醫用復閤材料 115
4.7.1 生物陶瓷與陶瓷復閤材料 115
4.7.2 生物陶瓷與高分子復閤材料 118
4.7.3 生物陶瓷復閤材料的展望 121
參考文獻 122
第5章 醫用高分子材料 126
5.1 概述 126
5.2 高分子材料的特性 127
5.2.1 近程結構 128
5.2.2 遠程結構 130
5.3 人工器官 131
5.3.1 分類 131
5.3.2 具體介紹 132
5.4 醫用黏閤劑 153
5.5 藥用高分子材料 155
5.6 高分子免疫佐劑 156
5.6.1 免疫概述 156
5.6.2 免疫佐劑 157
5.7 醫用診斷高分子 159
5.7.1 疾病診斷的機理 160
5.7.2 應用的高分子材料 161
5.7.3 高分子診斷試劑應用實例 162
5.8 幾種重要的醫用高分子材料 163
5.8.1 尼龍 163
5.8.2 聚乙烯 163
5.8.3 超高分子量聚乙烯 164
5.8.4 聚甲基丙烯酸甲酯 171
5.8.5 橡膠 172
5.8.6 水凝膠 172
5.9 生物醫用高分子材料的發展概況與趨勢 178
5.9.1 發展概況 178
5.9.2 發展趨勢 181
參考文獻 182
第6章 生物材料錶麵改性 186
6.1 概述 186
6.2 材料錶麵接枝聚閤物刷改性 186
6.2.1 聚閤物刷的理論研究 186
6.2.2 聚閤物刷的主要閤成方法 187
6.2.3 聚閤物刷的應用 192
6.3 等離子體技術 195
6.3.1 等離子噴塗法 195
6.3.2 離子注入錶麵改性 196
6.3.3 等離子體聚閤 197
6.4 離子束技術的錶麵改性 198
6.5 電化學沉積技術 200
6.6 材料錶麵生物化 202
6.6.1 引入生物活性物質 202
6.6.2 改善錶麵的親/疏水性能 205
6.6.3 改善錶麵電荷分布 205
6.6.4 設計微相分離結構 206
6.6.5 接枝兩性離子聚閤物/生物大分子 207
6.7 錶麵修飾 207
參考文獻 209
第7章 納米生物材料 212
7.1 概述 212
7.1.1 納米生物材料的概念和基本效應 212
7.1.2 納米生物材料的製備方法 214
7.2 高分子納米生物材料 217
7.2.1 磁共振造影劑中使用的高分子納米生物材料 217
7.2.2 靶嚮藥物載體中使用的高分子納米生物材料 227
7.2.3 納米控釋係統中使用的高分子納米生物材料 231
7.2.4 基因治療中使用的高分子納米生物材料 232
7.2.5 免疫分析中使用的高分子納米生物材料 235
7.3 陶瓷納米生物材料 238
7.3.1 納米羥基磷灰石生物陶瓷材料 238
7.3.2 納米TiO2顆粒及其應用 242
7.3.3 納米氧化矽微粒在細胞分離中的應用 245
7.4 納米生物復閤材料 246
7.4.1 納米羥基磷灰石生物復閤材料 247
7.4.2 基於碳納米管的納米生物材料 250
7.4.3 磁性納米生物復閤材料 254
7.5 納米組織工程支架材料 257
7.5.1 納米縴維組織工程支架 258
7.5.2 納米復閤組織工程支架 261
7.6 納米生物材料展望 262
參考文獻 263
第8章 組織工程學概述 270
8.1 組織工程的提齣 270
8.2 組織工程三要素 271
8.2.1 種子細胞 271
8.2.2 組織工程支架 273
8.2.3 生長因子 273
8.3 組織工程研究方法 274
8.4 組織工程相關生物材料 275
8.5 組織工程的應用及展望 277
參考文獻 278
第9章 細胞分子生物學 280
9.1 概述 280
9.2 細胞核 281
9.2.1 基因錶達控製 281
9.2.2 轉錄因子 282
9.2.3 其他基因活度控製 282
9.3 細胞質 283
9.4 細胞成長和死亡 285
9.5 細胞骨架 288
9.6 細胞黏附分子 291
9.7 細胞外基質 292
9.7.1 膠原 292
9.7.2 縴粘連蛋白 293
9.7.3 層粘連蛋白 293
9.7.4 氨基聚糖與蛋白聚糖 294
9.7.5 彈性蛋白 295
9.8 組織內細胞 295
參考文獻 296
第10章 組織工程化皮膚 297
10.1 概述 297
10.2 皮膚的解剖生理學 298
10.2.1 錶皮 298
10.2.2 真皮 299
10.2.3 創傷愈閤過程 300
10.3 組織工程皮膚 300
10.3.1 錶皮替代物和支持基質 301
10.3.2 真皮替代物和支架材料 302
10.3.3 復閤人工皮膚 303
10.4 組織工程皮膚的臨床應用及展望 304
參考文獻 305
第11章 骨組織工程 306
11.1 概述 306
11.2 骨組織的解剖生理學 307
11.3 骨組織工程 309
11.3.1 種子細胞 309
11.3.2 細胞種植基質 309
11.3.3 生長因子 310
11.3.4 組織工程化骨 311
11.3.5 組織工程化軟骨 313
11.4 骨組織工程的臨床應用及展望 319
參考文獻 320
第12章 肌腱和韌帶組織工程 323
12.1 概述 323
12.2 肌腱和韌帶的解剖生理學結構 323
12.2.1 肌腱的組織結構 324
12.2.2 韌帶的組織結構 325
12.3 組織工程化肌腱和韌帶的構建 326
12.3.1 種子細胞 326
12.3.2 支架材料 327
12.3.3 組織工程化肌腱的構建 327
12.3.4 組織工程化韌帶的構建 328
12.4 組織工程化肌腱和韌帶的展望 329
參考文獻 329
第13章 其他組織工程化組織 331
13.1 組織工程化心髒瓣膜 331
13.2 組織工程化血管 332
13.3 組織工程化胰腺 333
13.4 周圍神經組織工程 334
參考文獻 335

好的，這是一份針對《生物材料與組織工程（第二版）》的圖書簡介，但內容完全不涉及該書所涵蓋的主題： --- 《現代計算流體力學應用基礎與數值模擬前沿》（修訂版） 深入探索計算科學在復雜係統分析中的核心技術與未來趨勢 圖書概述 《現代計算流體力學應用基礎與數值模擬前沿》（修訂版）是一部全麵深入、麵嚮工程實踐的專業著作。本書旨在為讀者提供從基礎理論到前沿應用的一站式學習路徑，特彆側重於如何利用先進的計算方法解決現實世界中遇到的復雜物理和工程問題。本書結構嚴謹，內容翔實，不僅是高等院校流體力學、航空航天、機械工程、土木工程等相關專業師生的重要參考教材，更是廣大工程技術人員提升數值模擬能力的必備工具書。 本修訂版在繼承第一版經典理論框架的基礎上，根據近十年計算科學的飛速發展，引入瞭大量最新的算法進展、高性能計算（HPC）架構下的優化策略，以及在多物理場耦閤問題求解中的最新突破。我們著重加強瞭對離散化技術、網格生成與適應性重劃分策略的深度剖析，並提供瞭大量基於主流商業及開源軟件的實際案例分析，確保讀者能夠將理論知識迅速轉化為實際的工程解決能力。 核心內容深度解析 第一部分：流體力學數值基礎與離散化方法 本部分為全書的理論基石。我們係統梳理瞭納維-斯托剋斯（Navier-Stokes, N-S）方程的物理背景與數學特性，並詳細闡述瞭將其轉化為可數值求解形式的關鍵步驟。 1. 控製方程的守恒律形式與對流-擴散問題： 重點分析瞭質量、動量和能量守恒方程的推導過程，強調在數值求解中保持物理量的守恒性是保證計算可靠性的首要前提。 2. 有限差分法（FDM）的原理與高階精度構造： 詳細介紹瞭FDM在規則網格上的應用，特彆關注如何通過泰勒展開、Richardson外推等方法構造高階精度差分格式，以有效抑製數值耗散和色散誤差。 3. 有限體積法（FVM）與通量守恒： FVM是CFD領域應用最廣泛的方法。本書詳述瞭如何在非結構化網格上精確計算界麵通量，包括通量限製器（Flux Limiter）的設計及其在捕捉激波等強間斷問題中的應用。 4. 有限元法（FEM）在流體問題中的應用： 針對不可壓縮流體問題，重點討論瞭速度-壓力耦閤的穩定化技術，如SUPG（Streamline Upwind Petrov-Galerkin）和守恒型LBB（Lax-Milgram-Babuška-Brezzi）條件，為復雜邊界條件下的問題求解奠定基礎。 第二部分：求解器架構與壓力-速度耦閤算法 高效、穩定的求解器是實現大規模計算的核心。本部分專注於解析非綫性方程組的求解策略。 1. 綫性係統的迭代求解器： 深入探討瞭預條件子的構造，涵蓋代數多重網格（AMG）理論、填充係數控製的直接求解器（如LU分解的優化），以及 Krylov 子空間方法（GMRES, BiCGSTAB）在高維稀疏矩陣上的錶現比較。 2. 壓力-速度耦閤算法： 詳細對比瞭SIMPLE族算法（SIMPLE, SIMPLER, PISO）及其在瞬態和穩態問題中的適用性。針對高密度比、強浮力驅動的流動問題，引入瞭基於投影法的先進耦閤算法，如Crank-Nicolson時間離散下的投影方法。 3. 湍流模型的數值實現： 闡述瞭從經典RANS模型（$k-epsilon, k-omega$ SST）到分離渦模擬（DES）和大渦模擬（LES）的數學模型。重點討論瞭這些模型在數值離散化過程中引入的穩定化技術，特彆是壁麵函數（Wall Functions）的精度限製與替代方案。 第三部分：網格生成、適應性與高效計算 高性能計算的要求驅動瞭網格技術和並行計算策略的進步。 1. 復雜幾何體的網格生成技術： 涵蓋瞭從高品質結構網格（如Mapping方法）到自動化的非結構化網格生成流程。特彆關注瞭邊界層網格的質量控製，如$y^+$值的閤理分布與光滑過渡。 2. 自適應網格加密（Adaptive Mesh Refinement, AMR）： 介紹瞭基於梯度、殘差或物理量特徵（如渦量、能量耗散率）的局部網格加密與粗化標準。本書提供瞭詳細的算法實現流程圖，便於讀者理解動態 AMR 在瞬態問題中的網格更新機製。 3. 高性能計算（HPC）與並行化： 探討瞭如何將CFD求解器移植到大規模並行處理器（MPP）架構上。重點講解瞭域分解技術（Domain Decomposition）、數據通信開銷最小化的並行策略（如MPI/OpenMP混閤編程），以及如何在GPU加速平颱上實現矩陣運算的優化。 第四部分：前沿交叉應用與多物理場耦閤 本部分展示瞭計算流體力學在現代工程中的前沿應用場景。 1. 流固耦閤（FSI）的數值建模： 闡述瞭單嚮、弱耦閤和強耦閤FSI問題的數學描述。重點分析瞭流體側（Lagrangian/Eulerian）和結構側（FEM）信息傳遞的同步策略，例如Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) 框架的應用。 2. 多相流與界麵追蹤技術： 詳細介紹瞭描述多相流的幾種主流方法：歐拉-歐拉（Euler-Euler）、歐拉-拉格朗日（Euler-Lagrange）以及界麵捕捉技術，如水平集方法（Level Set Method）和相場方法（Phase-Field Method）。本書通過燃燒和霧化過程的實例，演示瞭界麵演化的數值模擬。 3. 耦閤傳熱與化學反應： 針對高溫高焓流動的模擬，講解瞭如何耦閤能量方程和復雜的化學反應動力學模型，特彆是在燃燒室和再入大氣流動中的應用挑戰。 本書的特色與價值 理論與實踐的完美結閤： 每章理論闡述後均附有算法實現要點和實際算例（代碼邏輯而非具體結果）。 麵嚮現代計算環境： 緊密結閤GPU計算和大規模並行集群的需求，指導讀者構建麵嚮未來的求解器。 詳盡的數學推導： 所有關鍵公式和數值格式均提供清晰的推導路徑，確保讀者理解“為什麼”而不是僅僅停留在“如何用”。 嚴謹的專業術語使用： 保持高度的學術規範性，是專業研究和教學的可靠參考。 --- 讀者對象： 計算力學、流體力學、航空航天工程、能源工程、過程裝備設計等領域的本科高年級學生、研究生及科研人員。

評分☆☆☆☆☆

這本《[書名]》真是讓人愛不釋手，內容編排得太有條理瞭。我特彆欣賞作者在概念引入上的細膩處理，從基礎原理到前沿應用，層層遞進，邏輯鏈條清晰得仿佛能看到作者的思維導圖。比如，在講解材料的力學性能時，作者並沒有簡單地羅列公式，而是結閤瞭具體的生物醫學場景進行深入剖析，讓人瞬間就能明白為什麼這種特定的彈性模量對植入物至關重要。書中對各種實驗方法的描述也極其詳盡，從樣本製備到數據分析，每一個步驟都像是手把手地在教你如何操作，即便是初學者也能很快上手。我記得有一次我正在為一個課題設計實驗方案，遇到瞭一些關於材料降解速率的疑問，翻開這本書，正好在相應章節找到瞭非常權威和詳盡的解答。這種實用性和理論深度並存的特點，使得這本書不僅僅是一本教科書，更像是一本隨時可以查閱的工具手冊。它真正做到瞭理論與實踐的完美結閤，難怪身邊很多資深研究者也推薦這本書，看來經典就是經典，值得反復研讀和收藏。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖文設計簡直是教科書級彆的典範。打開書本的那一刻，我就被那種專業而不失美感的視覺體驗所吸引。大量的彩色插圖和高分辨率的顯微照片，清晰地展示瞭材料微觀結構與宏觀性能之間的微妙關係，很多復雜的機製通過圖示變得一目瞭然，這比單純的文字描述有效得多。文字的行距和字體選擇也非常舒適，長時間閱讀也不會感到視覺疲勞。我發現，那些晦澀難懂的生物相容性機製，在配上精美的細胞學圖片後，突然間就變得可以理解瞭。而且，書中的術語錶和索引做得非常細緻，需要快速定位特定概念時，總能迅速找到，極大地提高瞭我的學習效率。可以說，這本書在內容質量的基礎上，還兼顧瞭閱讀體驗，這在專業書籍中是難能可貴的，看得齣齣版社和作者在製作過程中付齣瞭巨大的心血。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，這本書的難度是相當高的，它絕不是那種可以輕鬆翻閱的入門讀物，它要求讀者有一定的基礎知識儲備。但正因為這種挑戰性，它纔顯得如此珍貴。作者在處理某些高階話題時，並沒有為瞭迎閤大眾而簡化復雜性，而是直麵挑戰，用嚴謹的數學模型和生物學論證來支撐觀點。對於那些渴望深入研究，想在特定方嚮做齣創新成果的研究生和青年學者來說，這本書無疑是最好的“墊腳石”。書中對新材料的潛在局限性分析，常常能激發我産生新的研究假設。它不是提供現成的答案，而是引導你提齣更深刻的問題。讀完一章，我常常需要停下來思考很久，消化其中蘊含的深刻見解。這種“燒腦”的過程雖然辛苦，但帶來的知識積纍和思維提升是無可替代的，它真正培養瞭讀者的批判性思維和解決復雜問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書的深度和廣度都超齣瞭我的預期。我原本以為它會在某個特定領域深挖，但沒想到它對整個學科的脈絡梳理得如此到位。它涵蓋瞭從傳統的生物惰性材料到最新的智能響應性材料，信息量巨大卻不顯得臃腫。特彆是關於組織修復的章節，作者引用瞭大量近期的臨床數據和突破性研究成果，讓讀者對材料如何與活體組織相互作用有瞭更直觀、更立體的認識。我尤其喜歡它在討論倫理和監管問題時的平衡態度，沒有一味地推崇新技術，而是審慎地分析瞭每項技術在實際應用中可能帶來的挑戰，這體現瞭作者深厚的學術素養和責任感。閱讀過程中，我感覺自己不僅僅是在學習知識，更是在與一位經驗豐富的導師進行對話，他的見解深刻而富有洞察力。這本書讓我對這個交叉學科有瞭更宏大、更全麵的視角，不再局限於某一個孤立的技術點，而是能看到整個領域的發展趨勢。

評分☆☆☆☆☆

自從我開始接觸這個領域以來，就一直在尋找一本能將生物學原理和工程學思維無縫連接起來的權威著作，這本《[書名]》終於滿足瞭我的期待。它最讓我印象深刻的是它對“界麵”和“動態響應”的強調。作者非常敏銳地捕捉到瞭現代生物材料研究的核心——如何讓材料更好地融入並響應復雜的生理環境。書中對生物活性塗層、藥物控釋係統以及活體組織的力學生物學反饋迴路的討論，構建瞭一個非常現代化的知識框架。它不僅僅是羅列現有的技術，更像是在描繪未來十年甚至更久遠的發展藍圖。閱讀這本書，就像是站在瞭學科的前沿陣地，清晰地看到瞭下一步的研究方嚮在哪裏。對於希望站在時代前沿、進行創新性研究的讀者來說，這本書提供瞭不可或缺的理論基石和前瞻性的視野指導。