出版社：Royal Society of Chemistry

索书号：Q27/M425/2022/Y

ISBN：9781839161858

藏书地点：武大外教中心

生物力学（biomechanics）是研究生命体受力、变形和运动以及与其生理病理之间关系的科学。现代生物力学是对生命过程中的力学因素及其作用进行定量的研究，通过生物学与力学原理方法的有机结合，认识生命过程的规律，解决生命与健康领域的科学问题。现代生物力学经过近60年的不断发展，如今已成为生物医学工程重要的学科前沿交叉领域。

21世纪以来，国际研究领域最新的主要进展和发展趋势：一是力学生物学（mechanobiology）；二是生物力学建模分析及其临床应用。前者主要是生物力学细胞分子层次的机制（发现）研究，而后者主要是生物力学解决临床问题的应用（发明）研究，以生物力学理论和方法发展有疗效的或有诊断意义的新概念与新技术。

近年来，中国生物力学研究呈现宏-微观结合、多尺度探索的趋势，与生命科学及临床医学应用结合的更加紧密。一方面，力学生物学研究在中国已渐成规模，成为生物力学学科发展的重点之一。深入开展了细胞对复杂微力学环境刺激的响应及其力学信号转导通路与网络调控机制和力学因素对细胞功能的调控作用及其在疾病发生发展中的力学生物学机制研究。另一方面，中国生物力学研究正致力于深入到人工组织器官、康复辅具、生物医学诊疗仪器及新药设计、筛选与开发等医疗健康产业领域，将生物力学数值模拟技术应用于临床手术优化设计，开发新型植介入医疗器械；基于生物力学原理开展人体防护装备设计、人机工程设计、个性化精准化治疗与康复方案的制定以及临床诊断和治疗仪器的研制等，该领域的研究也正在成为中国生物力学学科发展的另一重点。

2016年10月，国务院印发了《“健康中国2030”规要》和《关于加快发展康复辅助器具产业的若干意划纲要》和《关于加快发展康复辅助器具产业的若干意见》，对中国健康事业发展提出了新的规划。目前，伴随着生命科学、力学和现代科学技术发展的新趋势以及人类健康的新需求，面对中国人口老龄化加剧、慢病问题突出、大健康产业发展迫切的客观环境，中国生物力学学科既迎来了新的发展机遇，也面临着诸多挑战。当今，生命科学领域干细胞、多组学、神经与脑科学和免疫等领域快速发展；在工程科学领域人工智能、新材料、机器人、智能制造、基于新的声光电磁热的测试技术等日新月异，医学与生命科学和工程技术的交叉融合越来越广且越来越深。力学学科自身在跨尺度、多场耦合和结构设计等领域也取得了长足发展。

在新时期，生物力学发展应该深入到：（1）生命科学纵深地带，在生命科学的最前沿，如干细胞和免疫等学纵深地带，在生命科学的最前沿，如干细胞和免疫等领域开展创新性研究；（2）现代医学的心血管、脑、神经和骨肌系统等前沿学科；（3）大健康领域，运动、康复和领域开展创新性研究；（4）国防科研领域，如防护和增能等。生物力学研究应该在新的高度、以新的视野，思考自身发物力学研究应该在新的高度、以新的视野，思考自身发展及其与相关学科的交叉融合，与人工智能、新材料、机器人、互联网和新传感等新技术的协同；应该在发展新型诊疗、预防技术和健康技术，在发展新型医疗器械、健康装备和康复辅具等大健康产业中做出不可替代的贡献。

《材料力学生物学》一书于2020年由Westbury Publishing LTD出版社出版，作者是Jerry Taiwerr。力学生物学是一个新的研究领域，研究细胞和组织的物理力和机械特性的变化如何促进它们的发育、生理和疾病。机械调控不同于化学/生化调控的独特之处在于，它可以直接与生命系统的多层结构发生反应，从纳米级蛋白质、亚细胞细胞器、细胞、组织、器官到全身，我们可以称之为“机械建筑学”。本书从材料科学的角度出发介绍机械生物学的最新进展，包括力测量和驱动的创新材料设计，以解决动态机械生物学和机械建筑学研究中的问题。它还展示了尖端材料科学与分子生物学技术之间的结合，为干细胞、成纤维细胞、心脏、肿瘤和上皮细胞机械生物学等领域的最新技术进展和发现提供了有价值的见解。

本书作为研究材料力学生物学的专业书记，内容专业详实，语言浅显易懂。适合材料科学家，生物材料和生物医学工程研究人员以及在大学课程中学习材料力学生物学或感兴趣的读者阅读。

除此之外本书还有以下特点：

1、本书不仅介绍了材料力学生物学的理论知识，还对材料力学在生物学中的应用进行了阐述，使读者能够更加全面的了解该领域的专业知识。

2、索引文献丰富，证明了这本书的知识性，真实性。而且，这些索引文献绝大部分都是最新研究，让读者全面了解该领域的前沿进展。

3、在本书的最后，将出现的专业词汇都罗列出来，大大方便了大家在阅读过程中对材料力学生物学研究的专业术语的认知。

4、本书最鲜明的特点就是图片生动形象，语言浅显易懂，语言介绍的同时，附上可以说明问题的图片，使得材料力学生物学相关专业知识变得简单易读，对初学者有很大的帮助。

本书目录

1. 基于材料的机械生物学介绍

2. 细胞力学的分子基础

3. 细胞表面的机械传导和受体力的研究方法

4. 利用有机硅弹性体测量和操纵细胞力

5. 指导细胞命运的几何线索

6. 力学生物学研究的动态界面

7. 细胞-基质黏附的力学生物学研究的微观和纳米图案基底

8. 地形线索在肌肉生态位工程中的作用

9. 具有动态可调谐地形的工程基板

10. 曲率力学生物学

11. 动态水凝胶

12. 具有单元尺度刚度异质性的矩阵的硬柔性操作

13. 具有时空可调属性的工程三维矩阵

14. 结合遗传和机械因素模拟疾病

兰天武汉大学生命科学学院博士研究生