從生物材料到微納機器人

本書基於北京航空航天大學科學技術研究院組織的“零壹科學沙龍”醫工交叉專題研討活動，在11篇由北京航空航天大學青年拔尖人才基於各自取得的階段性科研成果所做的科普報告的基礎上整理、集結而成。全書主要涵蓋了組織工程蠶絲新材料、植介入醫療器械中的生物力學、骨軟骨仿生支架、生物醫用可降解電子器件、運用人體免疫系統對抗各種疾病、ECMO、從生物視覺到醫用機器視覺、神秘太赫茲、微納機器人、飛秒激光、手術機器人等內容。

本書以科普化的語言介紹醫學與工程領域深度交叉融合的科學知識，適合廣大科技愛好者閱讀，也可作為相關專業研究人員的參考書。

北京航空航天大学科学技术研究院下设“三处两办一中心”七个核心部门——军工科研处、基础研究处、人文社科处、高新技术办公室、知识产权转移办公室、科技服务中心/综合办公室。主要负责全校科研项目的策划、组织和协调，管理和统计工作，以及各类科技奖励的培育、组织,申报工作。

目錄

剛強如鋼，柔韌如絲——組織工程蠶絲新材料　1

動物絲和動物紡絲行為　1

動物絲到底有多強有多韌？　4

新概念絲綢復合材料　5

蠶絲復合材料的設計法則　7

天然蠶絲復合材料的組織工程應用探索　13

結語　14

參考文獻　15

植介入醫療器械中的生物力學　17

什麽是植介入醫療器械？　17

什麽是生物力學？　21

植介入醫療器械有哪些生物力學問題？　24

植介入醫療器械生物力學性能的影響因素　28

生物力學理論支撐植介入醫療器械創新　30

結語　33

參考文獻　34

早期骨關節炎介入治療　骨軟骨仿生支架　40

什麽是骨軟骨仿生支架　40

為什麽我們需要骨軟骨支架　42

骨軟骨仿生支架的發展　43

結語　47

參考文獻　48

生物醫用可降解電子器件　50

什麽是可降解電子器件？　50

生物醫用可降解電子器件的發展　51

結語　54

參考文獻　54

如何生活得更健康——運用人體免疫系統對抗各種疾病　56

疫苗的出現　56

人體免疫系統　57

利用免疫系統保障人類健康　60

疾病的治療——免疫療法　62

結語　65

參考文獻　65

ECMO——新冠肺炎重症患者的“救命神器”　68

初識ECMO　68

ECMO的組成及工作原理　69

ECMO系統的核心部件——人工心臟、人工肺（膜式氧合器）和插管　70

ECMO系統的臨床並發症　80

結語　82

參考文獻　84

智慧之眼——從生物視覺到醫用機器視覺　88

自然之眼　88

人類的腳步　90

智慧的翅膀　92

醫學配準應用　94

結語　98

參考文獻　98

初識太赫茲　100

是什麽將我們聯系在一起？　100

什麽是太赫茲波？　102

太赫茲科學與技術的第二波研究熱潮　105

高能強場太赫茲輻射源及其應用　106

結語　110

參考文獻　110

微納機器人　113

什麽是微納機器人　113

微納米技術發展溯源　115

微納機器人的驅動方式及應用領域　116

結語　120

參考文獻　121

飛秒激光——新型骨科手術刀　123

一種奇妙的光　123

飛秒激光光源的產生及發展　125

飛秒激光的特點　126

飛秒激光應用於骨科手術　128

結語　133

參考文獻　133

手術機器人　135

什麽是機器人？　135

什麽是手術機器人？　138

為什麽我們需要手術機器人　139

手術機器人的進一步發展　142

結語　144

參考文獻　144