معرفی و دانلود کتاب پلیمرها و کاربرد آن در مهندسی پزشکی

معرفی کتاب پلیمرها و کاربرد آن در مهندسی پزشکی

کتاب، پلیمرها و کاربرد آن در مهندسی پزشکی، نوشته‌ی مهدی موحدی، فرناز دهقانی فیروزآبادی و احمد رمضانی سعادت آبادی، تور علمی کاملی درباره‌ی کارکرد‌های زیست‌پزشکی مواد پلیمری برای دانشجویان و علاقه‌مندان رشته‌ی مهندسی پزشکی است. در طول یازده فصل این اثر به موضوعات مختلفی ازجمله سیستم‌های پلیمری رهایش دارو، بیومتریال‌های پلیمری و کارکرد پلیمر‌ها در جراحی قلب و عروق سر خواهیم زد و به‌طور ویژه با فرایند پلیمریزاسیون آشنا خواهیم شد.

درباره‌‌ی کتاب پلیمرها و کاربرد آن در مهندسی پزشکی

شاید درباره‌ی کاربرد‌های زیست‌پزشکی مواد پلیمری و نقش ویژه‌ی آن‌ها در رشد مهندسی پزشکی مطالب زیادی شنیده‌ باشید؛ اما حتماً شگفت‌زده خواهید شد وقتی که به‌طور اختصاصی از کارکرد‌های فوق‌العاده‌ی این مواد در ساخت کپسول‌های پیوسته‌رهش، حسگر‌های زیستی و حتی دریچه‌های قلبی و عروقی خبردار شوید. کتاب پلیمرها و کاربرد آن در مهندسی پزشکی، نوشته‌ی گروهی از نویسندگان متخصص در زمینه‌ی علم مهندسی پزشکی، یعنی مهدی موحدی، فرناز دهقانی فیروزآبادی و احمد رمضانی سعادت آبادی، است. این کتاب، همگام با سرفصل‌های وزارت علوم، مجموعه‌‌ای جذاب و خواندنی از آخرین یافته‌ها و اطلاعات این حوزه را در اختیار مخاطبان قرار می‌دهد و علاقه‌مندان به دنیای مهندسی پزشکی را با نقش‌ پلیمر‌ها در دنیای سلامت آشنا می‌سازد.

این‌روز‌ها، ردپای حضور شیمی مواد پلیمری را می‌توان در هر حرفه‌ و صنعتی پیدا کرد. صنایع بسته‌بندی، ساخت‌وساز قطعات ماشینی و حتی صنعت تولید وسایل الکترونیکی، همگی پیشرفت و توسعه‌ی خود را مدیون کاربرد‌های گسترده‌ی این درشت‌مولکول‌ها هستند. اما یکی از کارکرد‌های ویژه‌ی مواد پلیمری را می‌توان در دنیای مهندسی پزشکی پیدا کرد. مهندسان پزشکی، به کمک ظرفیت‌های فوق‌العاده‌‌ی مواد پلیمری، هرساله به گشایش‌های حرفه‌ای بسیاری دست پیدا می‌کنند. با ویژگی‌های مخصوص این مواد فرایند ساخت مواد دارویی با تحول بزرگی رو‌به‌رو شده و حتی بحث جایگزین‌ کردن بافت‌های بدن با نمونه‌های پلیمری به میان آمده است. این دانش پراستفاده، جهان شگفت‌انگیز شیمی را به موضوعات مهندسی پزشکی پیوند می‌زند و بستر ویژه‌ای برای برطرف کردن نیاز‌های دنیای پزشکی فراهم می‌آورد.

کتاب پلیمرها و کاربرد آن در مهندسی پزشکی، مقدمه‌ی آشنایی شما با فرایند استفاده از پلیمر‌ها در دنیای مهندسی پزشکی‌ست. سرفصل‌های این کتاب به گونه‌ای ترتیب داده شده‌اند تا دانش‌جویان و علاقه‌مندان بتوانند از مبانی و موضوعات پایه‌ای تا مباحث پیشرفته‌تر این دانش را به‌طور چکیده و طبقه‌بندی شده فرا بگیرند. برای رسیدن به این هدف، نویسندگان درابتدا مقدمه‌ای از مهندسی بافت‌ها و مکانیزم‌های انتقال دارو در اختیار خوانندگان قرار می‌دهند. این عناوین به شما می‌کنند تا پیش‌زمینه‌ا‌ی ذهنی از موضوعات سرفصل‌های بعدی پیدا کنید و با آگاهی و بینش عمیق‌تری به سراغ کارکرد‌های زیست‌پزشکی پلیمر‌ها بروید. سرفصل‌های بعدی کتاب، به موضوعات مختلف و تخصصی‌تری ازجمله رهایش کنترل‌شده و کاربرد پلیمر‌های طبیعی و هیدروژل‌ها اختصاص دارند. پلیمر‌ها نقش اساسی و ویژه‌ای در حیطه‌ی قلب و عروق دارند؛ از همین جهت، نویندگان در سرفصلی جداگانه به نقش پلیمر‌ها به‌عنوان مواد جایگزین دریچه‌های قلب و عروق می‌پردازند. همچنین خواص فیزیکی نانومواد گرافن، از دیگر عنوان‌های جذابی‌ست که در این اثر با آن آشنا خواهید شد.

در بخش بعدی کتاب پلیمرها و کاربرد آن در مهندسی پزشکی، از زمان حال فراتر می‌رویم و به موضوع داغ و موردبحث دنیای مهندسی پزشکی، یعنی استفاده از پلیمر‌ها به‌عنوان سنسور در بدن می‌پردازیم. همچنین در فصل‌های دیگری از کتاب به بحث بیومتریال پلیمری زیست تخریب‌پذیر و بیومتریال با منشأ کلاژن گریزی خواهیم زد. نکته‌ی طلایی آنکه نویسندگان در پایان هر فصل، مجموعه‌ای از منابع برای مطالعه‌ی بیشتر در اختیار شما می‌گذارند و همچنین در بخش «روندی که در آینده پیش خواهد رفت» چشم‌اندازی از تحولات این دانش در آینده ترسیم می‌کنند. فصل پایانی نیز به آشنایی با فرایند پلیمریزاسیون اختصاص دارد. در این قسمت، اندکی از مباحث نظری کارکرد پلیمر‌ها فاصله می‌گیریم و فرایند آزمایشگاهی و عملی ساخت آن‌ها را با هم مرور می‌کنیم.

درنهایت کتاب پلیمرها و کاربرد آن در مهندسی پزشکی را می‌توان یکی از مفید‌ترین نسخه‌های آموزشی درباره‌ی این دانش پرفایده دانست؛ کتابی که شما را از اسرار این ماده‌ی شگفت‌انگیز و دامنه‌ی بی‌نهایت کارکرد‌های آن در دنیای سلامت باخبر می‌کند. گفتنی‌ست که این کتاب با تلاش‌های انتشارات ویراست تهیه شده است.

کتاب پلیمرها و کاربرد آن در مهندسی پزشکی برای چه کسانی مناسب است؟

خواندن این کتاب پرفایده را به علاقه‌مندان به موضوعات مهندسی پزشکی و همچنین دانش‌جویان این رشته پیشنهاد می‌کنیم.

در بخشی از کتاب پلیمرها و کاربرد آن در مهندسی پزشکی می‌خوانیم

تجزیه آنزیمی فیبرینوژن محلول، یک پروتئین پلاسمای خون، توسط ترومبین، فیبرینی تولید می‌کند که تحت شرایط فیزیولوژیکی تحت پلیمریزاسیون خودبه‌خودی قرار می‌گیرد. نتیجه این کار یک ژل نرم است که می‌تواند از رشد و عملکرد کندروسیت‌ها پشتیبانی کند. زو و همکاران (2005) تولید یک سازه انعطاف‌پذیر به شکل گوش را با استفاده از کندروسیت‌های شنوایی خوک محصورشده در یک ساختار فیبرین توصیف کردند، سپس بین دو ورق از پری کوندیوم خوک که با انجماد سرد خشک شده بود، ورقه ورقه شد. این سازه سپس در بدن موش برهنه کاشته شد، پس از 6 هفته تحت دستکاری مکانیکی زیادی قرار گرفت (در حالی که هنوز کاشته شده بود) و پس از 12 هفته برای تجزیه و تحلیل بافت شناسی از بدن موش خارج شد. نمونه‌های کنترل بدون لایه پریکندریوم تولید شدند. نمونه‌های مورد آزمایش و کنترل از نظر درشتی و بافت‌شناسی با بافت غضروفی خوب – شکل گرفته، مشابه بودند.

نمونه‌های آزمایشی به‌طور قابل توجهی انعطاف‌پذیرتر از گروه‌های کنترل بودند و از تقریبا خواص نزدیکتری به غضروف گوش طبیعی داشتند. با این حال مشخص شد،، هیدروژل‌های بر پایه فیبرین حمایت ناسازگاری از رشد غضروف در ارگانیسم‌های ناقص ایمنی داشتند. در یک آزمایش جداگانه، Westreich و همکاران. (2004) پیوند خودکار موفقیت‌آمیز سلول‌های غضروفی گوش خرگوش محصور در Tisseel، یک آماده‌سازی فیبرین انسانی موجود در بازار را نشان داد. نمونه‌ها با و بدون IGF-1 و / یا فاکتور رشد فیبروبلاست پایه تهیه شدند. نمونه‌ها به صورت زیر جلدی کاشته شدند، پس از 3 ماه برداشته شدند و از نظر زنده‌ماندن کندروسیت، تولید ماتریس، نکروز، التهاب و رگ‌زایی مورد تجزیه‌وتحلیل قرار گرفت. نکته قابل توجه، 85% از نمونه‌های تهیه‌شده بدون فاکتور رشد، بافتی مانند غضروف را تشکیل می‌دهند، در حالی که فقط 28% از نمونه‌هایی که دارای فاکتور رشد بودند توانستند بافت مشابه غضروف تولید نمایند.

فهرست مطالب کتاب

فصل 1: مقدمه ای بر داربست‌های پلیمری برای مهندسی بافت
1-1- مقدمه
1-2- سلول‌های مورد استفاده در مهندسی بافت
1-3- ساختار داربست
1-3-1- مواد داربست پلیمری
1-3-2- مورفولوژی داربست
1-3-3- میکروساختارهای داربست
1-3-4- خواص مکانیکی داربست
1-3-5- سینتیک تخریب زیستی داربست‌ها
1-3-6- زیست سازگاری داربست‌ها
1-3-7- طراحی داربست
1-4- تکنیک‌های ساخت داربست بافتی
1-5- پردازش مایعات فوق بحرانی
1-6- روندی که در آینده پیش خواهد رفت
منابع
فصل 2:‌ معرفی سیستم‌های پلیمری رهایش دارو
2-1- معرفی: رهایش کنترل‌شده دارو
2-1-1- پوشش‌های فیلم معمولی
2-1-2- پلیمرهای عامل دار شده
2-2- مکانیسم‌های عملکرد برای رهش کنترل‌شده دارو
2-2-1- نفوذ
2-2-2- اثرات اسمزی
2-2-3- فرسایش پلیمر
2-3- مثال‌هایی برای سیستم‌های رهایش، رهایش کنترل‌شده
2-3-1- رهایش اصلاح شده
2-3-2- محصولات روکش‌دار با پوشش روده‌ای
2-3-3- میکروسفرها
2-3-4- ایمپلنت‌ها
2-4- پلیمرهای معمول مورد استفاده برای سیستم‌های انتقال دارو
2-5- مشخصات و خواص پلیمر
2-5-1- خصوصیات مکانیکی
2-5-2- پارامترهای فرایند
2-6- روندی که در آینده پیش خواهد رفت
منابع
فصل 3: هیدروژل‌ها در کپسول کردن سلول و مهندسی بافت
3-1- مقدمه
3-2- خصوصیات و ساختار هیدروژل کراسلینک شده
3-2-1- تعریف
3-2-2- توصیف مشخصات
3-3- روش‌های تشکیل هیدروژل
3-3-1- پیوند متقابل کووالانسی
3-3-2- پیوند کراسلینک یونی
3-3-3- پیوند کراس لینک فیزیکی
3-4- کاربرد در کپسوله‌سازی سلول و مهندسی بافت
3-4-1- الزامات کپسول‌سازی
3-4-3- مهندسی بافت غضروف با استفاده از هیدروژل
3-5- روندی که در آینده پیش خواهد رفت
3-6- منابع اطلاعات بیشتر و مشاوره
منابع
فصل 4: پلیمرهای قابل تجزیه برای سیستم‌های رهایش دارو
4-1- مقدمه
4-2- سنتز کوپلیمرهای بلاک‌شده زیست‌تخریب‌پذیر؛ پلی آنهیدریدها، پلی آلکیل سیانوآکریلات‌ها، پلی فسفازن‌ها و پلی فسفواسترها
4-2-1- پلی آنهیدریدها
4-2-2- پلی آلکیل سیانوآکریلات‌ها
4-2-3- پلی فسفازن‌ها
4-2-4- پلی فسفواسترها
4-3- پلی استرهای زیست‌تخریب‌پذیر برای رهایش دارو
4-3-1- پلی (ε-کاپرولاکتون)
4-3-2- پلی (گلیکولیک اسید)، پلی (لاکتیک اسید) و پلی(D، L – لاکتیک اسید – کو – گلیکولیک اسید)
4-3-3- پلی استرها
4-3-4- پلی (اتر استرها) و پلی (استر کربونات‌ها)
4-4- پلی‌اتیلن ایمین و پلی (اتیلن گلیکول) -کو- پلی (L-لیزین) - γ – هیستیدین
4-4-1- پلی‌اتیلن ایمین
4-4-2- پلی (اتیلن - گلیکول) – کو- پلی(L - لیزین) – γ – هیستیدین
4-5- کوپلی پپتیدهای بلوک مصنوعی
4-6- روندی که در آینده پیش خواهد رفت
منابع
فصل 5: پلیمرها به‌عنوان مواد جایگزین دریچه‌های قلب و عروق
5-1- معرفی
5-2- سیستم قلبی عروقی
5-2-1- دریچه‌ها
5-2-2- شریان‌ها
5-3- تعویض دریچه‌های قلب
5-3-1- تعویض دریچه‌های میترال و آئورت
5-3-2- تعویض دریچه‌های ریوی و تری کاسپید
5-4- جایگزینی عروق
5-4-1- بافت‌های طبیعی
5-4-2- استنت‌ها
5-5- مهندسی بافت رگ‌ها
5-5-1- سازه‌های مصنوعی
5-5-2- سازه‌های طبیعی
5-6- خلاصه و روندی که درآینده با آن روبه‌رو هستیم
5-7- منابع اطلاعات بیشتر و مشاوره
5-8- جایگزین بافت‌های نرم
5-8- 1- کاشتنی‌های در تماس با خون
5-8- 2- کاشتنی‌هایی برای بافت‌های نرم که در تماس با خون نیستند
منابع
فصل 6:‌ خواص فیزیکی نانومواد: گرافن
6-1- خواص فرومغناطیس نانومواد
6-1-1- ماده در شرایط تک دامنه
6-1-2- ابرپارامغناطیس در نانوذرات
6-1-3- وابستگی اندازه به نیروی خنثی‌کننده
6-1-4- وابستگی سایز به مغناطش اشباع
6-1-5- وابستگی سایز به دمای کوری
6-2- ویژگی‌های خواص حرارتی در نانومواد
6-2-1- وابستگی سایز به هدایت گرمایی
6-2-2- هدایت گرمایی شبکه کریستالی در نانومواد
6-2-3- دمای دبای در نانومواد
6-3- خواص نوری نانومحیط‌ها
6-3-1- ویژگی‌های پراکندگی نوری ذرات ریز
6-3-2- انهدام توسط نانوذرات دی الکتریک
6-3-3- نابودی در نانوذرات فلزی
6-3-4- تأثیر مورفولوژی و چند پراکندگی بر خصوصیات نوری نانو مواد
6-4- نفوذ در نانومواد
6-4-1- نفوذ در نانوپودرها
6-5- گرافن
6-5-1- ساختار گرافن
6-5-2- خواص الکتریکی گرافن
6-5-3- مکان‌شناسی (توپولوژی) شبکه هگزاگونال
6-5-4- خصوصیات فیزیکی و پتانسیل یونیزاسیون گرافن
6-5-5- رویکردها در سنتز گرافن
6-5-6- خصوصیات گرافن
منابع
فصل 7: پلیمرها در حسگرهای زیستی
7-1- معرفی
7-2- توسعه و قالب حسگرهای زیستی
7-3- غشاهای پلیمری در حسگرهای زیستی
7-4- پوشش‌های پلیمری برای حسگرهای زیستی
7-5- پلیمرهای رسانا در حسگرهای زیستی
7-6- پلیمرهای فعال کاهش یافته در حسگرهای زیستی
7-7- پلیمرهای چاپ شده مولکولی در حسگرهای زیستی
7-8- خلاصه و روندی که در آینده پیش خواهد رفت
منابع
فصل 8: مهندسی بافت با استفاده از پلیمرهای طبیعی
8-1- معرفی
8-2- پلیمرهای مبتنی بر کیتوسان و نشاسته در مهندسی بافت
8-3- تولید داربست‌های متخلخل سه‌بعدی توسط اکستروژن و قالب‌گیری تزریقی با یک عامل دمنده
8-4- تولید داربست‌های متخلخل سه‌بعدی با استفاده از اتصال فیبر
8-5- تولید داربست‌های متخلخل سه‌بعدی با قالب‌گیری فشاری مبتنی بر ذوب با شسته شوی ذرات
8-6- داربست‌های متخلخل سه‌بعدی که توسط روش فریز - درایینگ تولید می‌شوند
8-7- تکنیک‌های تجمع ذرات برای تولید داربست‌های متخلخل سه‌بعدی
8-8- فرایند مایکروویو داربست‌های پلیمری سه‌بعدی
8-9- نتیجه‌گیری
منابع
فصل 9: بیومتریال٬های پلیمری زیست‌تخریب‌پذیر
1-9- مقدمه
9- 2- پلی استرهای آلیفاتیک خطی زیست‌تخریب‌پذیر بر پایه گلیکولید / لاکتید
9 -2 -1 همو پلیمرهای پلی استری زیست‌تخریب‌پذیر بر پایه گلیکولید
9- 3- پلی استرهای آلیفاتیک خطی غیر گلیکولید لاکتید
9- 4- پلیمرهای زیست‌تخریب‌پذیر پلی استری غیر الیفاتیک
5-9- خصوصیات زیست‌تخریب‌پذیری پلیمرهای زیست‌تخریب‌پذیر مصنوعی
9- 6- نقش پلی استرهای زیست‌تخریب‌پذیر آلیفاتیک خطی در مهندسی و احیاء بافت
منابع
فصل 10:‌ بیومتریال‌های بیولوژیکی: بیومتریال‌هایی با منشأ بافتی (کلاژن)
1-10- ساختار و خواص کلاژن و بافت‌های غنی از کلاژن
2-10- بیوتکنولوژی کلاژن
10- 3 - طراحی کاشتنی قابل جذب بر پایه کلاژن برای مصارف پزشکی
10- 4- مهندسی بافت در خدمت بازسازی بافت و اندام
منابع
فصل 11: پلیمریزاسیون
11-1- روش‌های پلیمریزاسیون
11-1-1- مقدمه‌ای از پلیمریزاسیون
11-2- روش پلیمریزاسیون توده‌ای (جرمی)
11-3- روش پلیمریزاسیون محلولی
11-4- روش پلیمریزاسیون تعلیقی
11-5- روش پلیمریزاسیون امولسیونی
11-6- پلیمریزاسیون رسوبی
11-8- تاریخچه پلیمریزاسیون افزایشی
11-9- پلیمریزاسیون افزایشی (Addition polymerization)
11-10- نتیجه‌گیری
منابع