內容簡介
本書包括兩部分內容,其中第1~7章為生物材料部分,主要介紹瞭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,分彆就醫用金屬、醫用陶瓷、醫用高分子材料、生物材料錶麵改性和納米生物材料進行瞭詳細論述:第8~13章為組織工程部分,首先介紹瞭組織工程三要素,重點論述瞭細胞分子生物學、組織工程化皮膚、骨組織工程以及肌腱和韌帶組織工程。本書在係統性、科學性的基礎上力求反映相關方麵新的研究進展。
本書是教育部普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材,可作為材料科學與工程和生物醫學工程專業本科生和研究生學習用書,也可供從事相關專業的科技人員、教師和學生使用。
內頁插圖
目錄
前言
第1章 緒論
1.1 生物材料發展背景
1.2 生物材料的分類
1.3 生物材料的使用性能
1.4 生物材料與組織工程學
參考文獻
第2章 生物相容性及生物學評價
2.1 人體生理環境
2.2 生物相容性概念和原理
2.3 生物相容性分類
2.3.1 組織相容性
2.3.2 血液相容性
2.4 材料在生物體內的反應
2.4.1 膨脹與浸析
2.4.2 腐蝕與溶解
2.4.3 生物分子與材料錶麵的反應
2.4.4 高分子材料的水解與降解
2.5 宿主反應
2.5.1 傷口愈閤過程
2.5.2 免疫反應與補體係統
2.5.3 全身反應
2.5.4 材料與腫瘤的産生
2.5.5 植入感染
2.6 植入物的病理學反應
2.7 生物材料的生物相容性評價
2.7.1 生物學評價項目的選擇
2.7.2 生物學評價與新材料研究
2.7.3 生物學評價試驗方法及特點
2,8生物相容性研究及評價展望
參考文獻
第3章 醫用金屬材料
3.1 概述
3.2 醫用金屬材料的特性與要求
3.2.1 金屬材料的生物相容性
3.2.2 金屬材料的機械性能
3.2.3 金屬材料的腐蝕性能
3.3 常用醫用金屬材料
3.3.1 不銹鋼
3.3.2 鈷基閤金
3.3.3 鈦和鈦閤金
3.3.4 齒科用金屬
3.3.5 其他金屬
3.4 醫用金屬材料的腐蝕
3.4.1 腐蝕的機理
3.4.2 生理腐蝕
3.4.3 常用金屬材料的耐腐蝕性能
3.5 金屬與閤金錶麵塗層處理
3.5.1 物理化學方法
3.5.2 形態學方法
3.5.3 生物化學方法
3.6 醫用金屬材料研究進展
3.6.1 醫用鎂及鎂閤金材料的研究
3.6.2 多孔醫用金屬材料研究
3.6.3 常用金屬植入材料的發展
3.7 結語
參考文獻
第4章 醫用陶瓷材料
4.1 概述
4.2 陶瓷結構與性能的關係
4.2.1 陶瓷的結構
4.2.2 陶瓷的物理性能
4.3 磷酸鈣陶瓷
4.3.1 概述
4.3.2 羥基磷灰石
4.3.3 磷酸三鈣
4.4 生物活性玻璃與生物微晶玻璃
4.4.1 生物活性玻璃的結構和特性
4.4.2 生物玻璃的活性
4.4.3 常見的生物活性玻璃
4.4.4 展望
4.5 其他生物陶瓷
4.5.1 氧化鋁生物陶瓷
4.5.2 氧化鋯生物陶瓷
4.6 陶瓷材料的增韌強化
4.6.1 增韌機製
4.6.2 展望
4.7 陶瓷基生物醫用復閤材料
4.7.1 概述
4.7.2 生物陶瓷與陶瓷復閤材料
4.7.3 生物陶瓷與高分子復閤材料
4.7.4 生物陶瓷復閤材料的展望
參考文獻
……
第5章 醫用高分子材料
第6章 生物材料錶麵改性
第7章 納米生物材料
第8章 組織工程學概述
第9章 細胞分子生物學
第10章組織工程化皮膚
第11章 骨組織工程
第12章 肌腱和韌帶組織工程
第13章 其他組織工程化組織
前言/序言
生物材料是用於生物係統疾病的診斷、治療、修復或置換生物體病損組織與器官,增進或重建其功能的一類天然及人工閤成的醫用功能材料。
隨著材料科學與醫學的發展,生物醫用材料已用作除大腦和一些內分泌器官外所有人工器官的代用品。隨著人們生活水平的提高,關愛生命、提高生命質量已成為人類的廣泛共識,人們對生物醫用材料及其製品的需求也越來越高。近年來,全球生物醫用材料及其製品的産值以每年5%~8%的速度增長,2005年的産值約為2100億美元,是藥品産值的7/10,而且比值還在增大。生物材料將成為21世紀經濟的支柱性産業。
生物材料是材料科學研究中最活躍的領域之一,近十年來發展迅速,其研究涉及材料學、醫學、化學與物理學及生命科學等學科。本書是作者在多年來從事生物材料教學與相關研究基礎上,參考國內外相關教材、論文與論著的最新研究成果編著而成。本書主要包括生物相容性及生物學評價、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、納米生物材料、組織工程學、細胞分子生物學、組織工程化皮膚、骨組織工程、肌腱和韌帶組織工程和其他組織工程化組織等內容。本書作為普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材,在編寫過程中努力體現以下特色:①內容盡可能全麵和係統。全書從傳統的醫用金屬、醫用陶瓷材料等到近年來得到迅速發展的納米生物材料和組織工程,力圖囊括生物材料的基本知識和基本概念。②緊跟學科研究前沿。盡可能介紹所涉及的國內外相關研究成果與動態,並附有參考文獻以利於讀者追蹤。③生物材料作為材料科學的一個重要分支,本書在生物材料製備、組織結構、性能及其在生物醫學中應用以及相互關係等方麵盡可能進行詳細論述。全書力求通俗易懂並具有資料可查閱性和實用性。本書可作為大、中專院校材料科學與生物醫學工程等相關專業學生和研究生教學用書,也可供從事相關工作的企事業單位技術人員、研究人員參考閱讀。
本書由南京理工大學熊黨生教授編著,課題組博士研究生馬如銀、熊華超、熊磊和顔廷亭及碩士研究生金加波和彭艷參加瞭本書的編寫。
在編著過程中,作者參考和引用瞭一些國內外相關作者的論文、著作和成果,在此錶示衷心感謝。感謝東南大學材料學院董寅生教授對本書部分章節安排提齣的寶貴意見。感謝王天馳、黃潔雯和高亞麗博士對本書部分章節進行的認真校對。感謝國傢自然科學基金(50575106、50975145)對作者從事相關研究的資助,本書也是基金資助的成果之一。
由於作者水平有限,書中難免有不足之處,敬請廣大讀者批評指正。
好的,這是一份關於一本假想的、與“生物材料與組織工程”教材主題相似但內容完全不同的圖書的詳細簡介。為瞭避免任何與您提供的原書名相關的聯想,我將構思一本關於“古代天文觀測與曆法製定”的深度學術專著。 --- 遠古星軌的解碼:先秦至漢代中國天文觀測技術與曆法構建研究 圖書類型: 專著 / 學術史料研究 預計字數: 約 1500 字 導言:時間、空間與文明的交匯點 本書深入探究瞭中國古代文明早期,人類如何通過對夜空的係統性觀察,構建起對時間流逝的認知框架,並最終演化為影響社會運作、農業生産乃至國傢祭祀的核心機製——曆法。我們聚焦於先秦至漢代這一關鍵的曆史時期,這是一個天文學從神學巫術色彩逐漸剝離,邁嚮精密數學描述的轉型期。本書並非對天文現象的羅列,而是對支撐這些觀測背後的儀器、方法論、知識傳承體係以及社會政治權力如何嵌入曆法構建過程的全麵考察。 第一部分:觀測的物質基礎——古代天文儀器的演進與應用 本部分著重於早期天文觀測所需的物質載體。古代觀測精度嚴重依賴於儀器的設計和製造水平。 第一章:地平觀測的基石:圭錶係統 詳細分析瞭“圭”和“錶”在確定鼕至、夏至等關鍵節氣中的作用。我們將復原和比較戰國時期如邯鄲、洛陽等地齣土或文獻記載的圭錶尺寸數據,通過現代幾何學模型,測算當時實際可達到的日晷計時精度極限。特彆探討瞭“晷影”與“晷長”之間的轉換關係在早期曆法推算中的數學邏輯。 第二章:渾天模型的物質化:渾象、渾天儀與赤道坐標係的確立 本書將對比托勒密時代的渾天儀概念與中國古代的渾天說。重點剖析落下閎、張衡等先驅者對渾天儀的改進,特彆是如何通過調整儀器的傾角和刻度,實現從地平坐標係到赤道坐標係的有效轉化。我們將詳細解讀《漢書·律曆誌》中對“晷、璣、衡、簡”的描述,並結閤考古發現的青銅或木製模型殘件,嘗試重構其操作流程,分析其在確定恒星位置和黃道傾角上的貢獻。 第三章:簡牘與竹籌:數據記錄與校準的介質革命 在沒有精確紙張的時代,數據的記錄和傳遞至關重要。本章考察瞭竹簡、木牘在記錄日常觀測數據(如月食、日食發生時間、五星運行位置)中的載體特性。通過對齣土“數術簡牘”的符號學分析,揭示瞭早期天文學傢如何使用特定的籌碼係統來處理分數和周期性的計算。 第二部分:時間周期的數學化——曆法核心要素的推導 本書的核心在於解析中國古代曆法是如何從漫長觀察中提煉齣可預測的數學模型。 第四章:陰陽相閤的睏境:太陰月與迴歸年的測定 探討瞭早期曆法設計中,如何協調“朔望月”(月相周期)和“迴歸年”(太陽周年周期)之間的內在矛盾。詳細分析瞭“閏月”設置的演變,從早期的經驗性增置到春鞦戰國時期《太史箴》所代錶的更精密的計算嘗試。對比分析瞭“十九年七閏法”的理論基礎與實際誤差。 第五章:五星運行的預測:儒略曆與中國古代的周期計算 著重於對金、木、水、火、土五大行星運行的追蹤。不同於西方使用復雜的本輪均輪模型,中國早期曆法依賴於“會、元、運、世”的宏大周期概念。本章通過對漢代天文官邸檔案的重建,展示他們如何使用“朒差”、“齣入”等概念來修正五星的視運動,並構建齣能夠預測重大星象的周期錶。 第六章:節氣與授時:曆法對農業和禮儀的指導 曆法不僅是科學,更是政治工具。本章分析瞭“二十四節氣”的建立過程,以及它們如何與農業生産周期(耕、耘、收)緊密結閤。同時,探討瞭曆法頒行中的“改元”現象,闡釋瞭皇帝通過“頒正朔”來宣示“君權神授”閤法性的政治邏輯。 第三部分:知識的傳承與製度化——天文官署的興衰 本部分將研究天文知識是如何被組織、教育和壟斷的。 第七章:太史令與欽天監的前身:官署中的知識生産 考察秦漢帝國中央政府中設立的專門天文機構的職能與人員構成。分析瞭天文官僚體係的選拔標準——通常要求精通律學、數學和占蔔。對比瞭石申、甘德等戰國私學與國傢機構之間的知識交流與競爭關係。 第八章:占星術與律曆學的耦閤:權力中心的知識焦慮 盡管存在理性化的觀測努力,但占星術在漢代仍是主流。本章探討瞭“圖讖”文化如何滲透到曆法製定中,以及天文學傢如何平衡對精確計算的需求與對滿足統治者“災異占驗”需求的壓力。重點剖析瞭劉嚮、揚雄等士人階層對當時曆法科學性的批判與反思。 結語:失落的精確性與後世的遺産 本書最終總結瞭先秦至漢代天文曆法對後世(如唐宋的更為復雜的平朔方法)産生的深遠影響。它揭示瞭在缺乏先進數學工具的條件下,古代中國先驅者們如何憑藉敏銳的觀察和精巧的機械設計,為人類文明留下瞭最寶貴的時間坐標。這份遺産,是人類理性精神早期徵服宇宙秩序的偉大見證。 --- 本書特色: 跨學科整閤: 融閤瞭考古學、曆史學、數學史和工程學視角。 方法論重建: 嘗試通過現代視角反嚮推導古代觀測與計算的實際步驟。 政治權力剖析: 深入探討瞭曆法在古代權力結構中的核心地位。