激光快速成型骨支架進展(英文版) 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

帥詞俊 等 著

圖書標籤:

• Laser rapid prototyping
• Bone scaffolds
• Biomaterials
• Tissue engineering
• Additive manufacturing
• 3D printing
• Bioprinting
• Bone regeneration
• Medical implants
• Biocompatibility

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030420077

版次：1

商品編碼：11597571

包裝：平裝

開本：32開

齣版時間：2014-12-01

用紙：膠版紙

頁數：326

正文語種：英文

內容簡介

　　《Progress of Bone Scaffold by Laser Rapid Prototyping激光快速成型骨支架進展》係統介紹激光快速成型技術在人工骨支架製備中的研究現狀，詳細分析和歸納目前生物材料用於骨修復及再生的研究進展，全麵總結骨支架材料的種類及特點，重點探討不同骨支架材料的強度、韌性、生物相容性、降解性及其與組織細胞的相互作用規律，以期對骨組織缺損的修復與功能重建提供理論與技術指導。

目錄

Preface
Chapter 1 Hydroxyapatite-Based Bone Scaffolds 1
1.1 Structural Design and Experimental Analysis of a Selective Laser
Sintering System with Nano-Hydroxyapatite Powder 2
1.2 Structure and Properties of Nano-Hydroxyapatite Scaffolds for Bone
Tissue Engineering with Selective Laser Sintering System 8
1.3 The Microstructure Evolution of Nano-Hydroxyapatite Powder Sintered for
Bone Tissue Engineering 21
1.4 Fabrication Optimization of Nano-Hydroxyapatite Artificial Bone
Scaffolds 32
1.5 Grain Growth Associates Mechanical Properties in Nano-Hydroxyapatite
Bone Scaffolds 43
1.6 Simulation of Dynamic Temperature Field during Selective Laser Sintering
of Ceramic Powder 51
1.7 Poly (L-lactide acid) Improves complete Nano-Hydroxyapatite
Bone Scaffolds through the Microstructure Rearrangement 59
1.8 Processing and Characterization of Laser Sintered Hydroxyapatite
Scaffold for Tissue Engineering 71
References 80
Chapter 2 Tricalcium Phosphate-Based Bone Scaffolds 91
2.1 Correlation between Properties and Microstructure of Laser Sintered
Porous β-Tricalcium Phosphate Bone Scaffolds 92
2.2 Analysis of Transient Temperature Distribution in Selective Laser
Sintering of β-Tricalcium Phosphate 106
2.3 Inhibition of Phase Transformation from β-to α-Tricalcium Phosphate
with Addition of Poly (L-lactic acid) in Selective Laser Sintering 113
2.4 Mechanical Properties Improvement of Tricalcium Phosphate Scaffold
with Poly (L-lactic acid) in Selective Laser Sintering 122
2.5 In vitro Bioactivity and Degradability of β-Tricalcium Phosphate Porous
Scaffolds Fabricated via Selective Laser Sintering 133
2.6 Characterization of Mechanical and Biological Properties of 3-D
Scaffolds Reinforced with Zinc Oxide for Bone Tissue Engineering 144
2.7 Nano-Hydroxyapatite Improves the Properties of β-tricalcium Phosphate
Bone Scaffolds 160
References 171
Chapter 3 Biodegradable Polymer-Based Bone Scaffolds 188
3.1 Fabrication of Porous Polyvinyl Alcohol Scaffold for Bone Tissue
Engineering via Selective Laser Sintering 188
3.2 Development of Complex Porous Polyvinyl Alcohol Scaffolds:
Microstructure， Mechanical and Biological Evaluations 198
3.3 Preparation of Complex Porous Scaffolds via Selective Laser Sintering
of Poly vinyl Alcohol/Calcium Silicate 206
3.4 Development of Composite Porous Scaffolds Based on Poly (Lactideco-
Glycolide) /Nano-Hydroxyapatite via Selective Laser Sintering 214
References 223
Chapter 4 Bioactive Glass-Based Bone Scaffolds 231
4.1 Fabrication and Characterization of Porous 45S5 Glass Scaffolds via
Direct Selective Laser Sintering 231
4.2 Enhancement Mechanisms of Graphene in Nano-58S Bioactive Glass
Scaffold: Mechanical and Biological Performance 239
References 254
Chapter 5 Other Bone Scaffolds 259
5.1 Fabrication and Characterization of Calcium Silicate Scaffolds for
Tissue Engineering 259
5.2 Graphene-Reinforced Mechanical Properties of Calcium Silicate
Scaffolds by Laser Sintering 270
5.3 Enhanced Sintering Ability of Biphasic Calcium Phosphate by Polymers
Used for Bone Scaffold Fabrication 280
5.4 Optimization of TCP/HAP Ratio for Better Properties of Calcium
Phosphate Scaffold via Selective Laser Sintering 294
5.5 Novel Forsterite Scaffolds for Bone Tissue Engineering: Selective Laser
Sintering Fabrication and Characterization 303
References 310

前言/序言

聚焦未來，突破創新：生物材料與工程前沿探索 本書並非聚焦於“激光快速成型骨支架”這一特定技術，而是將目光投嚮更為廣闊的生物材料與工程領域，深入探討那些推動醫學進步、重塑人類健康的顛覆性創新。我們旨在呈現一個充滿活力、不斷湧現新思想、新方法的學科全景，激發讀者對未來醫學發展趨勢的深刻洞察。 第一篇：生物材料的基石——微觀世界的精準操控 在疾病治療和組織修復的道路上，生物材料扮演著至關重要的角色。它們是承載生命希望的載體，是實現精準醫療的物質基礎。本篇將帶領讀者走進生物材料的微觀世界，探索其令人驚嘆的多樣性與前沿進展。 1.1 新型高分子材料的崛起與應用： 告彆傳統，擁抱未來。我們關注那些具備優異生物相容性、可控降解性以及特定生物活性的新型高分子材料。從天然來源的膠原蛋白、殼聚糖，到閤成聚閤物如聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）、聚己內酯（PCL），再到近年來備受矚目的生物可降解聚氨酯、形狀記憶聚閤物，本書將詳述它們的分子結構設計、閤成方法、力學性能、降解行為以及在藥物遞送、組織工程、生物傳感器等領域的創新應用。我們將深入剖析材料結構與性能之間的精妙聯係，揭示如何通過精細的化學設計，賦予材料“智能”的響應能力，例如pH敏感、溫度敏感、酶響應等，從而實現靶嚮釋放、按需調控等高級功能。 1.2 陶瓷與無機材料的重生： 傳統印象中的陶瓷與金屬，如今在生物醫學領域煥發新生。本節將聚焦於生物活性玻璃、磷酸鈣陶瓷（如羥基磷灰石、β-磷酸三鈣）、生物陶瓷塗層等材料。我們不僅探討它們的礦物學特性、生物活性（如誘導骨生成）和機械強度，更重要的是，我們將深入研究如何通過納米化、錶麵改性、復閤化等手段，顯著提升其生物相容性、力學性能和引導骨再生的能力。例如，納米羥基磷灰石的引入如何增強支架的骨傳導性，活性氧化鋯如何在植入體內誘導骨組織生長，以及陶瓷與高分子復閤材料如何實現力學性能和生物活性的協同優化。 1.3 生物復閤材料的協同優勢： 單一材料往往難以滿足復雜生物環境的需求。本書將重點闡述不同種類生物材料（如高分子-陶瓷、高分子-金屬、天然-閤成高分子）的復閤化策略。我們將分析復閤材料設計中的關鍵考量因素，包括相容性、界麵相、協同增強機製等。例如，如何將高強度的陶瓷顆粒均勻分散在具有良好韌性的高分子基體中，以同時獲得優異的力學強度和良好的生物相容性；如何利用天然生物大分子的生物活性與閤成聚閤物的力學可調性相結閤，創造齣更接近天然組織的仿生材料。 1.4 納米材料在生物醫學中的顛覆性作用： 納米技術正以前所未有的速度改變著生物醫學的麵貌。本書將詳細介紹納米顆粒、納米縴維、納米管等納米結構在藥物載體、基因治療、成像診斷、抗菌治療等方麵的應用。我們將探討納米材料的尺寸效應、高比錶麵積帶來的獨特性能，以及它們在細胞內吞、跨膜運輸等過程中的行為。此外，還將關注其在構建仿生微環境、促進細胞粘附與增殖方麵的潛力，以及在納米毒理學和安全性方麵的最新研究進展。 第二篇：工程賦能——生命過程的精準模擬與調控 生物材料作為基礎，而工程技術則是實現其最大價值的關鍵。本篇將聚焦於先進的工程技術，探討它們如何為生物材料賦予生命力，如何實現對生命過程的精準模擬與調控。 2.1 增材製造（3D打印）的革命性進展： 告彆傳統的減材製造，擁抱精準成型。本書將深入解析各種增材製造技術在生物材料成型中的應用，包括熔融沉積（FDM）、立體光固化（SLA）、數字光處理（DLP）、選擇性激光燒結（SLS）以及更為先進的噴墨打印、雙光子聚閤等。我們將詳細介紹不同打印技術對材料特性、打印精度、成型速度以及打印後處理的影響。重點將放在如何利用這些技術，根據個體化的解剖結構和病理需求，精確設計和製造具有復雜幾何形狀、多孔結構和梯度功能的生物支架。例如，如何通過多材料打印技術，在同一支架中集成不同功能的區域，以模擬不同組織層位的特性；如何通過調控打印參數，實現微觀結構的精確控製，從而影響細胞的行為。 2.2 微流控技術與細胞行為的精細操控： 微流控技術以其對微量流體的高效控製能力，為研究細胞行為提供瞭前所未有的平颱。本書將探討微流控芯片在細胞培養、藥物篩選、組織模擬以及細胞行為研究中的應用。我們將展示如何通過微流控通道的設計，模擬體內復雜的微環境，如血流動力學、化學梯度，從而精準調控細胞的遷移、分化、增殖和相互作用。例如，如何構建微流控模型，模擬腫瘤微環境，研究癌細胞的侵襲轉移機製；如何利用微流控技術，實現高效的單細胞分離與培養，為個體化治療提供支持。 2.3 生物反應器與組織工程的規模化生産： 將實驗室的成果轉化為臨床應用，離不開先進的生物反應器技術。本節將聚焦於各種類型的生物反應器（如灌注式、振蕩式、擠壓式）在細胞培養、組織生長和功能化方麵的應用。我們將深入探討生物反應器如何提供最佳的培養環境，包括營養供給、氧氣交換、機械刺激等，以促進細胞存活、增殖和分化，最終形成具有生理功能的組織。特彆地，我們將關注如何通過優化反應器設計和操作參數，實現復雜三維組織（如血管化組織、肌肉組織）的規模化生産。 2.4 智能材料與自修復技術： 生命的韌性在於其強大的自我修復能力。本書將介紹具有自修復功能的新型智能材料，以及它們在提高植入物耐久性、延長器件使用壽命方麵的巨大潛力。我們將探討不同自修復機製，如微膠囊誘導修復、動態化學鍵修復、形狀記憶效應修復等，以及如何將這些機製應用於生物材料設計。例如，如何設計具有愈閤能力的聚閤物支架，在損傷後能夠自我修復，維持其結構完整性和功能；如何開發能夠響應體內環境變化，並主動進行修復的智能材料。 第三篇：應用前沿——跨越醫學界限的創新實踐 理論與技術的融閤，最終服務於臨床，造福人類。本篇將聚焦於生物材料與工程技術在各個醫學領域的創新應用，展現它們如何突破傳統醫學的界限，開啓治療新篇章。 3.1 組織工程的突破性進展： 從簡單的細胞培養到復雜器官的構建，組織工程正以前所未有的速度發展。本書將涵蓋骨、軟骨、皮膚、神經、心血管、肝髒等多種組織的工程化策略。我們將深入分析不同組織器官的解剖結構、生理功能和病理機製，並結閤生物材料、細胞技術和工程方法，探討構建功能性替代組織的關鍵挑戰與解決方案。例如，如何利用多孔支架和生長因子，誘導成骨細胞分化，修復骨缺損；如何構建三維心髒組織模型，用於藥物篩選和疾病研究；如何利用神經支架和神經乾細胞，促進神經損傷的修復。 3.2 藥物遞送係統的精密化與靶嚮化： 提升藥物療效，降低副作用，是藥物遞送係統的核心目標。本書將詳細介紹基於新型生物材料的藥物遞送係統，包括納米載體、微球、水凝膠等。我們將聚焦於如何通過材料設計和製劑工藝，實現藥物的控釋、緩釋，以及對特定靶點的精準遞送。例如，如何設計pH敏感性納米粒，在腫瘤微酸性環境中釋放藥物；如何利用錶麵修飾技術，使藥物載體特異性地結閤到癌細胞錶麵；如何開發可注射水凝膠，在體內原位形成凝膠，實現長期藥物釋放。 3.3 生物傳感器與診斷技術的革新： 早期、精準的診斷是有效治療的前提。本書將探討生物傳感器在疾病早期檢測、生理參數監測以及生物標誌物分析中的應用。我們將介紹基於生物材料、納米材料和微電子技術的各類生物傳感器，如電化學傳感器、熒光傳感器、錶麵等離子體共振傳感器等。重點將放在如何提高傳感器的靈敏度、特異性和響應速度，以及如何將其集成到便攜式、可穿戴設備中，實現實時監測。 3.4 骨科與創傷修復的未來展望： 骨骼與創傷的修復是生物材料與工程技術最直接的應用領域之一。本書將深入探討新型生物材料和先進工程技術在骨缺損修復、骨摺愈閤、關節置換、韌帶和肌腱修復等方麵的最新進展。我們將關注如何通過仿生支架設計，模擬天然骨組織的結構和性能，促進骨再生；如何開發具有抗菌功能和促進血管化的材料，加速創傷愈閤。 3.5 其他新興應用領域： 除瞭上述主要應用領域，本書還將觸及生物材料與工程技術在眼科、口腔科、心血管介入治療、再生醫學等其他新興領域的創新應用，展現其廣泛的應用前景和跨學科的融閤潛力。 結語： 本書不僅僅是對現有技術的羅列，更是對未來醫學發展方嚮的深刻洞察與前瞻性思考。我們相信，通過對生物材料的精妙設計與工程技術的智慧運用，人類將能夠更好地應對疾病挑戰，重塑生命健康，實現更美好的未來。本書旨在為研究人員、工程師、臨床醫生以及所有對生物醫學前沿領域感興趣的讀者，提供一個全麵、深入且富有啓發的知識平颱。

評分☆☆☆☆☆

一本真正能夠引領我進入激光快速成型骨支架領域奧秘的讀物，我迫不及待地想翻開它。這本書的題目就帶著一種前瞻性和技術感，"激光快速成型"這幾個字眼立刻勾勒齣瞭精密、高效的製造過程，而"骨支架"則直接指嚮瞭醫學領域，特彆是骨科再生醫學的尖端研究。作為一名對生物材料和3D打印技術融閤應用充滿好奇的讀者，我期待這本書能以一種清晰易懂的方式，為我解析激光快速成型技術在製造定製化、生物相容性骨支架方麵的獨特優勢。它是否能夠深入剖析不同類型的激光技術（如SLS、SLM等）在骨支架製造中的具體應用，以及它們在材料選擇、工藝參數設置、微觀結構控製等方麵的差異？更重要的是，我希望這本書能夠提供關於如何設計具有復雜幾何形狀和梯度孔隙結構的骨支架的指導，這些結構對於模擬天然骨組織的力學性能和促進細胞遷移、增殖、分化至關重要。同時，我也非常關注書中所探討的生物活性塗層、生長因子負載等生物功能化策略，這些如何能夠提升支架的骨誘導和骨傳導能力，加速骨缺損的修復。我希望這本書能成為我探索這一激動人心領域的入門指南，為我打開通往創新骨再生解決方案的大門。

評分☆☆☆☆☆

這部作品似乎是一扇通往未來醫療技術大門的鑰匙，其書名“激光快速成型骨支架進展”本身就充滿瞭吸引力。我被其承諾的“進展”所吸引，這意味著它不會僅僅停留在基礎理論的層麵，而是會深入探討當前該領域最前沿的研究成果和技術突破。作為一名對再生醫學和增材製造交叉領域抱有極大興趣的學生，我特彆關注那些能夠解答“如何將實驗室的創新轉化為臨床應用的挑戰”的書籍。我期待這本書能夠詳細闡述不同激光快速成型技術（例如，選擇性激光燒結（SLS）、選擇性激光熔化（SLM）、立體光刻（SLA）等）在製造生物相容性、可降解性骨支架材料（如PCL、PLA、HA/TCP等）時的具體工藝參數優化，以及這些參數對最終支架微觀結構、力學性能和生物活性的影響。此外，我希望書中能夠涵蓋最新的支架設計理念，比如仿生結構、梯度設計以及多孔結構的精細調控，以更好地模擬人體骨組織的自然形態和功能。當然，對於支架的生物安全性評估、體內外生物相容性測試，以及其在骨缺損修復中的臨床應用前景和潛在的局限性，我也希望能有深入的探討。這本書將是我深入理解這一前沿技術的重要參考。

評分☆☆☆☆☆

我一直對那些能夠 bridging science and application 的書籍深感著迷，而“激光快速成型骨支架進展”這個書名恰好點燃瞭我內心的探索欲。它暗示瞭一種將尖端製造技術與關鍵醫療需求相結閤的創新路徑。作為一個對生物材料科學和醫學工程交叉領域充滿熱情的科研人員，我迫切想知道這本書是否能夠提供關於激光快速成型技術在實現高度定製化骨支架方麵的最新進展。我期待它能夠深入解析不同激光技術的優劣勢，以及它們如何被用於加工各種生物惰性或生物活性材料，以製造齣具有復雜三維結構的骨支架。尤其讓我感興趣的是，書中是否會詳細闡述如何通過精確控製激光參數來調控支架的孔隙率、孔徑分布、錶麵粗糙度以及縴維取嚮等微觀特徵，這些特徵對於細胞的黏附、增殖、遷移以及血管化過程至關重要。此外，關於如何將生長因子、乾細胞等生物活性物質整閤到激光成型的支架中，以增強其骨再生能力，以及相關的體內外評價方法和挑戰，我也希望能有詳盡的介紹。這本書在我看來，無疑是探索精準醫療在骨骼修復領域應用的寶貴資源。

評分☆☆☆☆☆

對於任何渴望瞭解未來醫療技術發展方嚮的人來說，“激光快速成型骨支架進展”這本書，光是標題就足以激起濃厚的興趣。它勾勒齣一幅融閤瞭尖端製造工藝與生命科學前沿的圖景。作為一名對生物醫學工程領域，尤其是組織工程與再生醫學充滿熱情的研究者，我最期待的是，這本書能夠深入剖析激光快速成型技術在製造功能性骨支架方麵的核心優勢和最新突破。我希望它能夠詳細介紹不同類型的激光器（如光縴激光器、CO2激光器等）和成型工藝（如選擇性激光燒結、選擇性激光熔化、多光子聚閤等）在製備具有精確微觀結構和特定孔隙率梯度的骨支架時的應用策略。此外，對於材料的選擇，例如生物可降解聚閤物、陶瓷材料，甚至金屬材料，以及如何通過激光技術實現這些材料的優化處理和復閤，我也非常期待有深入的探討。更重要的是，我希望書中能包含關於如何通過激光成型技術實現支架的錶麵改性、藥物緩釋功能以及與活體組織更優的整閤，以促進骨再生和功能恢復的最新研究進展。這本書對我而言，將是理解和推動骨再生領域技術革新的重要驅動力。

評分☆☆☆☆☆

翻閱一本關於“激光快速成型骨支架進展”的書，這本身就充滿瞭對未來醫療科技的無限遐想。作為一名在生物材料領域深耕多年的科研人員，我時刻關注著那些能夠引領行業變革的創新技術，而激光快速成型無疑是其中一顆冉冉升起的新星。我期待這本書能夠為我提供關於該技術在骨支架製造方麵最前沿的理論指導和實踐經驗。書中是否能夠詳盡地闡述不同激光技術的工藝原理，並對比它們在材料兼容性、精度控製、成型速度以及成本效益等方麵的優勢和局限性？我特彆關注如何利用激光快速成型技術實現對支架微觀結構的精確調控，例如孔隙大小、連通性、錶麵粗糙度以及梯度設計，這些都直接影響到細胞的附著、增殖、分化以及血管的生成。同時，對於如何在激光成型的支架中整閤生物活性因子、生長因子或乾細胞，以增強其骨誘導和骨傳導能力，從而加速骨缺損的修復，我也希望能有深入的見解和最新的研究進展。這本書，我預感將成為我探索並推動骨再生技術發展的一部重要參考。