IABS2013@MVC:书评《Biomimetic Approaches for Biomaterials Development》

Biomimetic Approaches for Biomaterials Development

Joao F. Mano (Editor)
ISBN: 978-3-527-32916-8
Hardcover
606 pages
US $200.00
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Reviewed by Houman Savoji and Michael R. Wertheimer, École Polytechnique de Montréal

葡萄牙米尼奥(Minho)大学Joao F. Mano教授编著的《仿生生物材料的研制开发途径》,是由Wiley-VCH(韦因海姆,德国)出版的以科研工作者为目标读者的高水平科研手册。同年wiley(纽约,美国)还出版了《仿生、 生物响应性、生物活性材料》((M. Santin and G. J. Phillips等编著, 248页)),书名虽然与前者很相似,但是事实上,这本书的内容与前者截然不同,它是一本主要针对高年级研究生的教科书,而在页数上也不足Mano编辑手册的一半。在仿生和生物材料领域的另一本书《仿生学和仿生纳米材料》,由Challa Kumar编著包含在Wiley-VCH2010年所出版的总共12卷的“生命科学之纳米材料”系列之中,书中特别强调的不是仿生学,而是纳米材料。此期专刊的覆盖的范围明显与Joao Mano书中以纳米仿生材料为主的内容明显不同。

所谓“生物材料”可以定义为任何可以与生物体系相互作用的物质、表面或者结构(资料来源:维基百科)。正如上述提到的系列专著所论述,生物材料研究领域已有约50年的历史,而且它在学术、技术、和社会经济等领域的影响力都正在日益扩大。当今的生物材料领域是一个多学科交叉的科学领域,涵盖了材料科学、材料工程、生物学、医药学、化学、物理、以及其他一些经典的传统学科。仿生学是一个生物材料领域近期才出现的一个衍生学科,它的宗旨是以模仿自然来解决实际问题。

自多年前生物材料技术出现以来,金属、陶瓷、合成聚合物已经被应用于临床,例如植入性医疗器材。生物材料产业的世界总产值在2011年已经达到400亿美元,预计到2017将增加一倍,达到840亿美元。然而,对生命科学的本质认识,例如可再生医学,需要以全新的视角来处理材料。大自然提供了不同功能的各式各样的材料,是材料科学家和技术人员的灵感之源。为了克服传统材料的种种不足,大自然灵感来源的材料已经被作为最新一代的生物材料开始实施应用。仿生学的材料拥有优越的结构、机械和生物功能特征,组织工程和医学器件在再生组织的形成中更受欢迎。其他的一些重要的应用主要是在体外作为细胞或者组织培养的基底。

Mano的手册的目的是说明来自于自然的灵感可以为生物材料和医疗器械的发展提供一些打破传统的、独具创新的方法,为仿生材料代替传统材料带来新的突破。在这本前沿的书中,作者介绍了此领域的研究和发展现状,同时也对仿生学在生物活性分子和药物领域、新的医学器械和方法中的应用做了详尽的叙述。来自欧洲、以色列、北美和亚洲的57个杰出的专家在书中的24章(573页)内容中对仿生学研究做了出色的总结叙述。本书由五个部分组成。

第1部分( 6章, 156页) ,题为“大自然中的材料和仿生材料举例” ,侧重于自然或受生物启发而形成的材料,例如海洋来源的生物聚合物((如壳聚糖、海藻酸钠、卡拉胶等),蛋白质类大分子(如胶原蛋白、丝和弹性蛋白),以及它们的各种各样结构和在生物医学中的潜在应用。第2部分(共6章,136页),题为“表面形貌”,强调一些表面相关的特征在材料与生物体相互作用中起着关键作用。为了说明这个问题,书中对材料的润湿性、形貌和粘附特性做了基本的强调。第3部分( 4个章节, 88页) ,题为“硬性和矿化体系” ,强调用矿化组分增强的仿生材料和硬性生物材料力学特性中的界面作用力。第4部分(3个章节, 90页) ,题为“生物活性因子的传递体系” ,对可溶性制剂和药物的纳米载体进行了讨论。第5部分(共5章,88页),题为“来自于大自然的可再生医学启示”,突出强调了仿生注射材料的一些特殊应用和仿生水凝胶。此外,列举了关于软骨和皮肤组织工程中支架的制造和评价的两个例子。

尽管有很多相似的关于仿生生物材料的著作,例如上面介绍这本由很多杰出专家精心策划的集册,不仅在每章中都体现着简洁的原则和概念,而且也为读者在更广阔的领域展示了各个国家最前沿的研究状态。书中每个部分在逻辑和排版上既是相互关联的,同时各个部分也是独立的,单章阅读也可以完全理解书中的内容。

总而言之,对于该领域或者相关领域的研究人员,这是一本很值得推荐的书,例如生物材料的科学家和工程师、材料科学专家、学术或者工业领域的涉及生物材料的化学家,当然还有这些领域的研究生。这本书为世界各地的研究人员在这个快速增长的仿生生物材料领域提供了不可或缺的资源。

翻译:李凤