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內容簡介

　　《材料科學與工程係列：生物材料概論》主要闡述生物材料學的基本內容及原理，包括天然生物材料的組成單元（生物大分子、生物礦物），人體的基本組織和器官，細胞與材料作用的過程，各類生物醫用材料，醫用材料的生物相容性，以及生物材料檢測與評價等。
　　《材料科學與工程係列：生物材料概論》的特點是涉及的麵很廣，可供材料科學、生物醫學工程、化學、醫學、環境科學等相關專業的本科學生選作教材，或供科技人員以及高等院校相關專業的師生參考。
　　《材料科學與工程係列：生物材料概論》是普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材。

作者簡介

　　馮慶玲，1990年獲柏林工業大學博士學位.1999年起任清華大學材料科學與工程係教授.2000年起任博士生導師。現任中國復閤材料學會理事，中國復閤材料學會生物復閤材料專業委員會副主任，中國生物醫學工程學會生物材料分會委員，中國復閤材料學會微納米復閤材料專業委員會委員，復閤材料學報編委，生物骨科材料與臨床研究常務編委，Journal of Biomimetics，Biomaterials and Tissue Engineering編委，韓國材料研究學會國際顧問。發錶科研論文百餘篇，SCI收錄90餘篇。獲中國發明專利16項，美國發明專利1項。獲得國傢技術發明二等奬1項，教育部科技進步一等奬1項，二等奬1項。第九屆中國專利1項。

目錄

第1章 緒論
1．1 生物材料的定義
1．2 生物材料的發展曆程
1．3 生物材料學的學科特點
1．4 生物材料中水的作用
1．4．1 水的溶解性質
1．4．2 疏水效應
1．4．3 親水效應
1．4．4 錶麵浸潤效應
1．4．5 水和生物對於材料的反應
1．5 生物材料相關學科
1．5．1 組織工程與再生醫學
1．5．2 生物材料與人工器官
1．6 生物材料的應用現狀
參考文獻

第2章 生物大分子
2．1 概述
2．2 蛋白質的成分和結構
2．2．1 蛋白質的成分
2．2．2 蛋白質的結構
2．3 幾種蛋白質
2．3．1 膠原
2．3．2 絲素蛋白
2．3．3 彈性蛋白
2．4 多糖
2．4．1 縴維素及其衍生物
2．4．2 幾丁質
2．4．3 卡拉膠
2．4．4 海藻酸鈉
2．4．5 氨基聚糖與蛋白聚糖
2．5 糖蛋白
參考文獻

第3章 生物礦化作用及生物礦化機製
3．1 生物礦化概述
3．2 天然生物礦物的種類
3．2．1 碳酸鈣
3．2．2 磷酸鈣
3．3 幾種天然生物礦物
3．3．1 貝殼
3．3．2 珍珠
3．3．3 魚耳石
3．3．4 鴕鳥蛋殼
3．3．5 骨
3．3．6 牙
3．4 異常生物礦化
3．4．1 泌尿係結石
3．4．2 心血管係統異常鈣化
3．4．3 牙的病理礦化
3．5 生物礦化的基本原理和過程
3．6 有機基質在礦物形核及生長中的作用
參考文獻

第4章 組織和器官
4．1 組織
4．1．1 組織的構成
4．1．2 基本組織
4．1．3 結締組織——骨
4．2 器官
4．2．1 器官的構成
4．2．2 器官中的細胞再生
4．2．3 器官中的細胞通訊
4．2．4 器官的病理學
4．2．5 肝髒器官
……

第5章 細胞與材料的相互作用
第6章 生物醫用材料
第7章 生物醫用材料錶麵性質與改性
第8章 材料的生物相容性
第9章 生物材料的檢測與評價
第10章 材料在生物環境中的降解
第11章 組織工程
第12章 仿生製備生物材料

精彩書摘

　　《生物材料概論/普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材》：
　　第2章 生物大分子
　　2.1 概述
　　生物大分子是生物體的重要組成成分，是一類具有生物功能、分子量較大、結構也比較復雜的天然高分子，同時也是一類非常重要的生物材料來源。生物大分子主要是指蛋白質、核酸、高分子多糖及其復閤物。與閤成高分子生物材料相比，生物大分子在生物相容性、細胞粘附和生長性能方麵具有無與倫比的優勢，在生物醫用領域，特彆是組織工程領域得到廣泛的重視。生物大分子還具有容易被生態環境識彆與代謝的優點。相對於閤成高分子，生物大分子毒性小，不會誘發慢性炎癥反應。更重要的是，生物大分子經曆瞭一個自然形成的過程，因而具有分子水平上的生物功能，而不僅僅是宏觀上的生物功能。但是，絕大部分天然高分子材料都存在價格昂貴、力學性能差、來源有限、降解性能難以控製等缺點，而且生物大分子容易在體內産生免疫排斥反應。由於其結構比閤成高分子要復雜得多，製備工藝也要復雜精巧得多。由於以上特性，近年來生物大分子及其改性後的産物被廣泛地用作生物材料，為生物醫用材料開闢瞭新領域。錶2.1列齣瞭體內存在的一些天然高分子及相關特性。
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前言/序言

　　本書是“普通高等教育‘十一五’國傢級規劃教材”之一。
　　材料科學被稱為三大科學支柱之一，也是人類技術進步的標誌。而生物材料學又是近年來諸多材料學中脫穎而齣的一個燦爛奇葩，開闢瞭一個嶄新的學科領域。
　　利用受生物啓發的閤成路徑和源於自然的仿生原理設計形貌、結構可控的功能材料，研究其所具有的獨特性能，已成為生命、化學、材料和物理等學科中一個活躍的前沿領域。生物材料學研究的主要目的是在分析天然生物材料自組裝、生物功能及形成機製基礎上，發展新型醫用材料以用於人體組織器官的修復與替代，並且發展仿生高性能工程材料。生物材料學涉及生物材料的組成結構、性能與製備相互關係和規律，其研究開發正以空前的規模飛速發展。之所以如此，原因在於其強大的推動力，一是挽救成韆上萬人最寶貴的生命，二是大大提高人的生活質量。從這個意義上來說，生物材料是直接造福於人類生命和健康的一門科學。
　　生物材料學的內容豐富多彩，所涉及的學科也繁多廣闊。學科相互滲透、交叉、融閤已是現代科學發展的一個重要特點，也是科學技術蓬勃發展的生命力之所在。生物材料學已成為生命科學和材料科學的交叉前沿科學。生物材料學與化學、生物、醫學、藥學、物理、納米技術以及其他學科還有密切的關係。生物材料是多個新興的研究方嚮的基礎，如組織工程、再生醫學、藥物緩釋、生物傳感器和人工器官等。
　　實際使用的生物醫用材料種類繁多。一種新型生物醫用材料從需求到開發、製造和植入的過程，要涉及諸多學科如材料科學、醫學、力學、生物學、生物工程學、管理科學等。因此，生物材料專傢應對設計生物材料的基本原理有很好的掌握和理解。這不但包括傳統的材料科學的理論與實踐，還包括材料被植入人體後所發生的復雜相互作用的機製和成功經驗。因此，本書旨在為具有工程學科背景的讀者補充涉及生物材料的生物學基礎知識，同時為具有生物醫學學科背景的讀者補充涉及生物材料的材料學基礎知識。在此基礎上，介紹生物材料學特有的學科知識。
　　生物材料學已經形成自己獨特的研究對象、研究方法和學科體係。這些是任何其他學科都不能包容的。本書主要闡述生物材料學的基本內容及原理。重點為材料科學專業人員補充生物學基礎知識，包括天然生物材料的組成單元（生物大分子、生物礦物）、人體的基本組織和器官、細胞與材料作用的過程等，具備上述生物學基礎知識纔可能設計、製備新一代生物相容材料。本書對生物材料學科主要內容，如生物過程形成的分級結構、自組裝和生物礦化原理，細胞與材料的相互作用，材料的生物相容性機製，生物醫用材料的設計，組織修復愈閤原理等，都做瞭較詳盡的論述，各章節除瞭有學術上的內涵聯係外，還有重要的實用價值。本書在總結大量國內外本領域研究現狀的同時，也介紹瞭作者所在的研究組近年來在生物材料方麵的研究成果。本書的特點是涉及的麵比較廣，可供材料科學、生物醫學工程、化學、醫學等相關專業的本科生和研究生選作教材或供科技人員以及高等院校相關專業的師生參考。
　　作為一門新興學科，相關教材還比較少，本書願意為生物材料領域的師生提供一個選擇。本書不僅可作為生物材料專業的研究生和大學本科高年級學生的教學用書，亦可作為從事該領域研究者的參考書。廣大讀者啓迪智慧靈感，開闊視野知識，激發求知欲望，探索創新精神，推動生物材料學科的發展，從而造福於人類的健康。著書若能如此，作者堪以欣慰。
　　本書引用瞭幾百篇參考文獻。相當一部分文獻還來不及與各位作者聯係，特彆是國外學者、期刊和齣版社，本書已經在各章中清楚標注。在此，作者亦嚮他們錶示深深的感謝。在全書的編寫過程中，譚榮偉、高永華、牛旭鋒、黃智、王明波參加瞭本書的文獻收集、圖錶製作以及文字校對等大量工作，在此錶示衷心的感謝。
　　本書是作者在多年本科生和研究生教學以及科研實踐基礎上的積纍，願意與生物材料領域的同行共享，也敬請同行專傢和本書的讀者批評指正。
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