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郑玉峰等著 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030503930

商品编码：11165276113

出版时间：2016-11-01

作  者:郑玉峰 等 著 定  价:180 出 版 社:科学出版社 出版日期:2016年11月01日 页  数:474 装  帧:平装 ISBN:9787030503930 ●序一
●序二
●前言
●第三部分 代表性材料篇
●第14章 纯镁
●14.1 纯镁及其制备方法
●14.2 力学性能
●14.3 降解行为
●14.4 细胞毒性与血液相容性
●14.5 动物体内植入研究
●参考文献
●第15章 镁钙合金体系
●15.1 组织调控
●15.2 力学性能
●15.2.1 Mg—Ca二元合金
●15.2.2 Mg—Ca三元合金
●15.2.3 冷热加工处理之后的Mg—Ca合金
●15.3 降解行为
●15.3.1 Mg—Ca合金的降解
●15.3.2 Mg—Ca合金体外的降解机制
●部分目录

内容简介

可降解金属，是指能够在体内逐渐被体液腐蚀降解的一类医用金属材料，它们所释放的腐蚀产物给机体带来恰当的宿主反应，当协助机体完成组织修复使命之后将全部被体液溶解，不残留任何植入物。全书分为三篇共20章，上册基础和应用篇，下册材料篇。

材料的未来：探索生物降解金属的无限可能 本书并非《可降解金属下册》，而是一部面向广大科技爱好者、材料科学从业者、以及对未来材料发展充满好奇的读者而精心打造的科普读物。 本书将带领您深入浅出地探索生物降解金属这一前沿领域，揭示它们如何以前所未有的方式重塑我们的生活，并为可持续发展开辟全新道路。 第一章：告别“永恒”的困境，拥抱自然的馈赠 长久以来，人类文明的进步离不开金属材料的支撑。从远古时代的青铜器到现代工业的钢铁巨擎，金属以其坚固、耐用、易于加工的特性，成为我们建造城市、制造工具、驱动科技发展的基石。然而，这种“永恒”也带来了巨大的环境负担。废弃的金属制品堆积如山，不仅侵占土地，更可能释放出有毒有害物质，对土壤和水源造成长期污染。金属的生产过程本身也消耗大量能源，排放温室气体，加剧了气候变化的挑战。 进入21世纪，随着全球环境问题日益严峻，对可持续发展模式的呼唤愈发强烈。我们开始重新审视那些看似“坚不可摧”的材料，思考它们在生命周期结束后将何去何从。在这样的背景下，生物降解金属应运而生，它们如同大自然的馈赠，为我们提供了一种全新的解决思路。 生物降解金属，顾名思义，是指在特定环境下能够被微生物分解，最终回归自然，且在这个过程中对环境影响极小的金属材料。这听起来或许有些不可思议，金属不都是坚硬且难以分解的吗？事实上，通过精密的科学设计和材料工程技术，我们已经能够制造出具备生物降解性能的金属。本书将为您揭示这些神奇材料背后的科学原理。 第二章：揭秘生物降解金属的“再生”魔法 本书将深入剖析生物降解金属的构成原理和降解机制。我们将从原子层面出发，介绍哪些金属元素和合金配方能够实现可控的降解。读者将了解到，镁、锌、铁以及一些稀土金属，在经过特殊的合金化处理后，其在体液或土壤环境中的腐蚀速率可以被精确调控，从而实现“有计划的消失”。 我们将详细介绍这些金属的降解过程。并非简单的“融化”，而是通过与生物体内的酶、细菌，或者土壤中的微生物发生一系列复杂的化学反应，最终分解为无害的金属离子，并被人体吸收或被环境自然循环。本书将引用大量的科学研究成果，通过图文并茂的方式，展示生物降解金属在不同环境下的腐蚀形貌和降解产物，让读者直观地理解其“再生”的魔法。 此外，本书还将探讨影响降解速率的多种因素，例如金属的微观结构、表面处理方式、以及所处的生物或环境介质的 pH 值、离子浓度等。我们将通过案例分析，解释为何在医疗植入物领域，需要快速降解的镁合金；而在某些需要更长效支撑的场景，则可能需要降解速率更慢的锌合金。这种对降解速率的精确控制，是生物降解金属能够在不同应用领域大放异彩的关键。 第三章：从“植入”到“消失”：生物降解金属在医疗领域的革命 医疗领域是生物降解金属最引人注目、也最具革命性的应用场景之一。传统医疗植入物，如骨钉、钢板、支架等，虽然能够有效支撑和修复受损组织，但其“永久性”也带来了新的问题。在组织愈合后，这些金属异物不仅会引起不适，甚至可能导致感染、过敏等并发症，需要二次手术将其取出，增加了患者的痛苦和医疗成本。 生物降解金属的出现，彻底改变了这一局面。本书将详细介绍生物降解金属在骨科、心血管科、神经外科等领域的广泛应用。 骨科植入物： 想象一下，当您摔断了腿，医生为您植入的钢板或螺钉，在骨骼愈合后，能够像您的自然骨骼一样，在体内逐渐分解，最终完全消失，留下健康、强韧的骨骼。本书将介绍镁合金、锌合金在骨钉、骨板、骨架支撑等方面的应用，以及它们如何被人体吸收，为骨组织再生提供良好的微环境。 心血管支架： 心脏支架是治疗冠心病的重要手段。传统的金属支架虽然能够开通血管，但可能引发再狭窄等问题。生物降解金属支架，在支撑血管的同时，在药物释放的配合下，能够逐渐降解，最终完全移除，避免了药物洗脱支架可能带来的长期风险，让血管恢复“自由呼吸”。 缝合线和缝合钉： 在微创手术中，生物降解金属缝合线和缝合钉能够实现无痕愈合，减少术后不适。它们在伤口愈合后自行分解，无需拆线，大大提高了手术效率和患者的舒适度。 药物递送系统： 生物降解金属还可以作为先进的药物递送载体。它们可以包裹药物，在体内按照预设的速率缓慢释放，精准靶向病灶，提高疗效，降低药物的全身性毒副作用。 本书将通过大量真实案例和研究数据，展现生物降解金属如何为患者带来更少痛苦、更快康复、更低并发症的全新医疗体验，真正实现“让身体与材料和谐共生”。 第四章：绿色工业的崛起：生物降解金属在环境可持续发展中的角色 除了医疗领域，生物降解金属在工业生产和环境保护方面也展现出巨大的潜力，为构建绿色、低碳的未来社会贡献力量。 可持续包装材料： 传统的金属包装，如易拉罐、食品罐头，在废弃后成为环境的负担。研发可生物降解的金属包装，可以有效解决这一难题。想象一下，您使用的食品包装，在食用完毕后，可以直接埋入土壤，或与其他有机废弃物一同降解，不会留下任何污染。 可降解催化剂和电子元件： 在某些工业催化过程中，或者在一次性使用的电子设备中，采用可生物降解的金属材料，可以减少重金属污染，简化废弃物处理流程。例如，用于特定化学反应的催化剂，可以在反应完成后自行分解，避免残留。 环境修复与监测： 生物降解金属还可以应用于环境修复领域。例如，它们可以被设计成能够吸附土壤或水体中的重金属污染物，然后在特定条件下自行降解，将污染物一同带走，实现“脏了就消失”的环保理念。此外，一些可降解的金属传感器，可以在完成监测任务后自行分解，避免留下电子垃圾。 绿色能源领域： 在某些新兴的能源技术中，可降解金属也可能扮演重要角色，例如作为可降解的电极材料，在延长设备寿命的同时，也为设备的回收和处理提供便利。 本书将通过生动的案例，阐述生物降解金属如何从源头上减少污染，提高资源利用效率，推动循环经济的发展，为构建一个更清洁、更可持续的地球家园贡献力量。 第五章：挑战与展望：通往生物降解金属的未来之路 尽管生物降解金属展现出巨大的潜力，但其发展道路并非一帆风顺。本书将客观分析当前面临的挑战，并展望未来的发展方向。 降解速率的精准控制： 如何在满足应用需求的同时，实现降解速率的长期稳定性和可控性，是当前研究的重点。 生物相容性与毒性评估： 即使是降解产物，也需要经过严格的生物相容性和毒性评估，确保对人体和环境的绝对安全。 力学性能的提升： 许多可降解金属在强度、韧性等方面与传统金属仍有差距，需要进一步研发以满足更广泛的应用需求。 成本与规模化生产： 技术的成熟和成本的降低是生物降解金属大规模推广的关键。 标准与法规的建立： 完善的相关标准和法规体系，将有助于引导产业健康有序发展。 展望未来，随着材料科学、生物技术、纳米技术等领域的不断进步，生物降解金属必将迎来更加广阔的应用前景。本书将探讨新型可降解金属合金的设计、智能降解材料的开发、以及与其他功能材料的复合应用。我们将一起畅想，一个由可降解金属构筑的、与自然和谐共生的未来。 本书的宗旨，是希望通过清晰易懂的语言，严谨科学的论证，激发读者对生物降解金属这一前沿领域的兴趣，共同思考材料的未来，以及我们与环境之间更加可持续的关系。 让我们一同踏上这场探索“会消失的金属”的奇妙旅程，迎接一个更加绿色、健康、美好的未来。

评分☆☆☆☆☆

对于《可降解金属下册》的评价，我只能用“惊艳”来形容。这本书的出版，无疑是可降解金属材料领域的一座里程碑。它不仅继承了上册的严谨和深度，更在多个关键领域实现了突破性的进展。我特别喜欢书中关于“可降解金属在骨组织工程中的应用”的章节，这里详细介绍了如何利用可降解金属支架来促进骨骼的再生和修复。作者们不仅阐述了镁合金、锌合金等材料的力学性能如何与骨骼的力学环境相匹配，还深入探讨了如何通过表面修饰和负载生物活性因子来增强其促成骨作用。书中列举了大量的实验数据和动物模型研究结果，充分证明了可降解金属在骨缺损修复中的巨大潜力。此外，关于“可降解金属在心血管介入治疗中的应用”，例如可降解支架，这本书也进行了非常详尽的阐述。它从材料的选择、结构设计、降解速率的控制，到植入后的力学稳定性、血栓形成风险以及再狭窄的预防，都做了全面的分析。我注意到书中还讨论了一些新的合金体系，以及如何通过多层结构和梯度设计来优化支架的性能。这些内容都让我对可降解金属在心血管领域的未来发展充满了信心。这本书的逻辑清晰，结构完整，语言流畅，无论是对于初学者还是资深研究者，都具有极高的参考价值。

评分☆☆☆☆☆

《可降解金属下册》简直是为我量身定做的！我一直从事生物材料的研究，而可降解金属一直是我的重点关注领域。上册给我留下了深刻的印象，而下册更是让我惊喜连连。书中关于“可降解金属在颌面外科中的应用”的章节，详细介绍了镁合金、锌合金等在牙种植体、骨修复、下颌骨重建等方面的应用潜力。我一直对这个方向很感兴趣，因为颌面部是重要的功能区，对其修复的要求非常高。书中不仅讨论了材料的力学性能和生物相容性，还强调了其降解后不会留下永久性异物的优势，这对于减少二次手术、提高患者生活质量具有重要意义。此外，关于“可降解金属在软组织修复中的应用”，例如用于缝合线、网片等，这本书也给出了全新的视角。虽然目前这方面的研究还处于早期阶段，但书中提出的创新思路和潜在解决方案，让我看到了巨大的发展前景。书中对材料的降解行为、力学性能以及与软组织的相互作用都进行了细致的分析，为未来的研究提供了重要的参考。这本书的深度和广度都让我叹服，它不仅梳理了现有研究成果，更指明了未来发展的方向，让我对可降解金属材料的应用充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

我只能说，《可降解金属下册》完全颠覆了我对可降解金属的认知！它不仅在理论深度上达到了新的高度，更在技术应用上展现了巨大的创新力。我被书中关于“可降解金属的生物电子学应用”的章节深深吸引。这部分内容是真正的前沿探索，作者们探讨了如何利用可降解金属的导电性和生物相容性，将其应用于生物传感器、神经接口、体内电刺激装置等领域。我注意到书中详细介绍了如何通过设计具有特定电化学活性的可降解金属材料，以及如何将其与生物组织进行有效集成，从而实现精确的信号监测和功能调控。这为开发新一代的生物电子学器件提供了重要的理论基础和技术支持。此外，书中关于“可降解金属的长期植入稳定性与组织反应”的章节也让我印象深刻。它详细分析了材料在体内的长期稳定性，包括其力学性能的变化、腐蚀产物的累积以及对周围组织可能产生的慢性炎症反应。书中不仅指出了潜在的挑战，更提出了多种解决方案，例如通过合金设计、表面涂层、药物缓释等方法来提高材料的长期安全性。这本书的系统性和前瞻性让我为之震撼，它让我看到了可降解金属材料在未来医疗领域无限的潜力。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，《可降解金属下册》的内容完全超出了我的预期，这简直是一场知识的盛宴！我尤其被书中关于“可降解金属的失效机制与寿命预测”的深入探讨所吸引。这部分内容对于确保植入物的安全性和有效性至关重要，而作者们则通过详尽的理论分析和实验数据，对材料在体内的腐蚀、疲劳、断裂等失效模式进行了系统的阐述。书中还介绍了一些先进的预测模型和评估方法，可以帮助研究人员和工程师在设计阶段就预判材料的长期性能，从而避免潜在的风险。这对于降低临床并发症、提高治疗成功率具有不可估量的价值。我之前在阅读相关文献时，常常会遇到对材料寿命预测不确定的问题，而这本书则为我提供了一个清晰的思路和有效的工具。此外，关于“可降解金属与药物控释系统的结合”，书中也进行了创新的探讨。作者们介绍了如何将药物负载到可降解金属表面或内部，并通过控制材料的降解速率来实现药物的缓释和靶向释放。这为开发新型的智能型药物递送系统提供了新的可能性，也为治疗多种疾病带来了新的希望。这本书的专业性和前瞻性让我受益匪浅，让我对可降解金属材料的应用前景有了更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

拿到《可降解金属下册》的那一刻，我就知道我找到了我一直在寻找的东西！这本书的专业性毋庸置疑，它以一种极其严谨的态度，深入剖析了可降解金属的各个方面。我特别关注了书中关于“可降解金属在神经再生与修复中的应用”的章节。一直以来，神经损伤的治疗都是一个巨大的挑战，而可降解金属作为一种新型的生物材料，为神经再生提供了新的可能性。书中详细阐述了如何设计具有特定形貌和降解特性的可降解金属支架，以引导神经元的生长和分化，并促进神经功能的恢复。我注意到书中还讨论了如何将可降解金属与生长因子、细胞等生物活性物质相结合，以进一步增强其修复效果。这部分内容让我看到了可降解金属在神经科学领域巨大的应用潜力，也为我未来的研究方向提供了新的启发。此外，书中关于“可降解金属的电化学行为及其调控”的章节也极具参考价值。它深入分析了金属在生理环境中的电化学反应，并介绍了如何通过改变合金成分、表面处理等方法来调控其降解速率和性能。这一点对于优化材料的设计和应用至关重要，也为解决许多实际应用中的技术难题提供了理论支持。这本书的深度和广度都让我叹服，它为我打开了一个全新的认知领域。

评分☆☆☆☆☆

拿到《可降解金属下册》后，我几乎是一口气读完了大部分内容，那种感觉就像发现了一个宝藏。这本书的写作风格非常专业，但又不失可读性，很多复杂的理论都被清晰地阐述出来。我尤其被书中关于“可降解金属的降解产物毒性评估与生物安全性研究”的部分深深吸引。上册已经初步介绍了这方面的内容，但下册明显更加深入和细致。它详细分析了不同可降解金属（如镁、锌、铁）在体内降解过程中产生的离子和化合物，并结合大量的体内外实验数据，对其潜在的毒性进行了系统的评估。书中还讨论了如何通过控制降解速率、优化合金成分以及进行表面处理来降低降解产物的毒性，从而提高材料的生物安全性。这一点对于可降解金属植入物的临床应用至关重要，也是许多研究者和工程师们最为关注的问题之一。此外，书中关于“可降解金属植入物的制造工艺与质量控制”的章节也让我耳目一新。它详细介绍了各种先进的制造技术，如3D打印、激光熔融、精密铸造等，以及如何在生产过程中实现对材料性能的精确控制。这部分内容对于将实验室的研究成果转化为可规模化生产的产品具有极其重要的指导意义。总而言之，这本书不仅在理论研究上达到了新的高度，在实际工程应用方面也提供了宝贵的经验和方法。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，《可降解金属下册》的内容简直太震撼了！从第一章开始，就直接切入了许多前沿的研究课题，让我感觉自己仿佛在和最顶尖的科学家们一起探索未知。尤其是在“新型可降解金属合金的设计与合成”这部分，作者们详细介绍了目前最新的合金体系，比如镁基合金、锌基合金以及一些新兴的铁基合金，并对其性能进行了深入的分析。我之前接触过一些关于可降解金属的文献，但这本书的系统性和深度是前所未有的。它不仅罗列了各种合金的成分和制备方法，更重要的是，它深入剖析了这些合金的力学性能、腐蚀行为以及与生物组织的相互作用。书中的例子非常丰富，涵盖了从实验室研究到初步临床应用的各个阶段。我尤其欣赏作者们在讨论合金设计时所采用的“逆向工程”思路，即从期望的生物学性能出发，反向推导出合适的合金成分和微观结构。这种思路非常有启发性，让我对可降解材料的设计有了全新的认识。此外，本书在“可降解金属的表面改性技术”方面也进行了详尽的介绍，包括物理气相沉积、溶胶-凝胶法、生物矿化等多种技术，并详细阐述了这些技术如何影响材料的降解行为和生物相容性。这一点对于提高可降解金属植入物的长期疗效至关重要，也是我一直关注的重点。这本书就像一本百科全书，涵盖了可降解金属领域的方方面面，让我感觉自己在这个领域的技术储备得到了极大的提升。

评分☆☆☆☆☆

天哪，我终于拿到了《可降解金属下册》！等了好久，简直是度日如年。这本书的包装就很有质感，沉甸甸的，封面的设计也比上册更加大气，那种金属的冷峻感和科学的严谨感扑面而来。我迫不及待地翻开，首先映入眼帘的是目录，密密麻麻的章节标题，每一个都充满了吸引力。我尤其关注了关于“生物相容性与降解速率调控”的那几章，这是我一直以来最感兴趣的方向，上册在这方面虽然有所涉及，但总觉得意犹未尽。下册显然是深入挖掘了这部分内容，从微观的原子尺度到宏观的生物体反应，都进行了详尽的阐述。书中的图表也相当精美，数据清晰，逻辑性强，让我能够直观地理解复杂的概念。读着读着，我仿佛置身于一个实验室，眼前是各种精密的仪器，耳边是实验成功的喜悦。我甚至能想象到作者们在实验室里夜以继日的场景，为了攻克一个个技术难题而付出的努力。这本书的理论深度毋庸置疑，但我更看重它在实际应用方面的指导意义。我希望下册能提供更多关于不同类型可降解金属在不同临床场景下的应用案例，以及相关的设计原则和制造工艺。毕竟，理论知识再扎实，最终还是要落地，转化为切实可行的医疗器械。从目前的阅读感受来看，这本书完全满足了我对这些方面的期待，甚至超出了我的想象。每一页都充满了智慧和创新，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

毫不夸张地说，《可降解金属下册》是一部集大成之作。它不仅深入挖掘了可降解金属的理论基础，更是在应用层面提供了丰富的实践经验。我最感兴趣的部分是书中关于“可降解金属的非均质降解行为与形貌演变”的研究。我一直觉得，单一的降解速率和均匀的形貌并不总能满足临床需求，而材料在体内的降解过程往往是复杂且动态的。书中详细分析了影响可降解金属非均质降解的因素，例如合金的微观结构、表面状态、局部微环境等，并介绍了如何通过控制这些因素来实现可控的降解过程。我注意到书中还结合了先进的表征技术，如扫描电镜、透射电镜、X射线衍射等，对降解后的材料形貌进行详细分析，这对于理解降解机理和优化材料设计具有重要的指导意义。此外，书中关于“可降解金属在微创手术中的应用”也让我颇受启发。随着微创技术的发展，对微型化、高精度植入物的需求越来越大。而可降解金属材料凭借其良好的力学性能、可塑性以及生物降解性，非常适合用于制造微型化的手术器械和植入物。书中详细介绍了如何通过精密加工和表面处理技术，来制备满足微创手术需求的各类可降解金属产品。这本书为我提供了全新的视角，让我对可降解金属材料的应用前景有了更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

《可降解金属下册》的出版，无异于给整个可降解金属领域注入了一剂强心针。这本书的内容丰富，逻辑严谨，语言精准，让我受益匪浅。我尤其被书中关于“可降解金属在消化系统疾病治疗中的应用”的章节所吸引。对于消化道内的植入物，其安全性、生物相容性以及降解性能的要求都非常高。书中详细介绍了镁合金、锌合金等材料在食管支架、胃肠道吻合器、胆道支架等方面的应用研究。我注意到书中特别强调了这些材料在体内降解后产生的产物如何被身体代谢，以及如何避免对消化道造成二次损伤。这一点对于临床应用至关重要，也是许多研究者在探索的新方向。此外，书中关于“可降解金属在眼科领域的应用”，例如可降解角膜支架、眼内植入物等，也让我眼前一亮。眼科领域的植入物对尺寸、精度以及生物相容性都有极其苛刻的要求，而可降解金属材料凭借其独特的优势，为眼科治疗提供了新的解决方案。书中对这些材料的设计、制备和性能评估都进行了详细的阐述，为该领域的进一步发展提供了坚实的基础。这本书的出现，让我对可降解金属材料的未来充满了信心。