Articular Cartilage Tissue Engineering pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Athanasiou, Kyriacos/ Darling, Eric/ Hu, Jerry

出品人:

页数:182

译者:

出版时间:2009-5

价格:$ 50.85

装帧:

isbn号码:9781598298758

丛书系列:

图书标签:

组织工程
软骨
生物材料
生物力学
干细胞
再生医学
关节
软骨修复
生物支架
细胞培养

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具体描述

Cartilage injuries in children and adolescents are increasingly observed, with roughly 20% of knee injuries in adolescents requiring surgery. In the US alone, costs of osteoarthritis (OA) are in excess of $65 billion per year (both medical costs and lost wages). Comorbidities are common with OA and are also costly to manage. Articular cartilage's low friction and high capacity to bear load makes it critical in the movement of one bone against another, and its lack of a sustained natural healing response has necessitated a plethora of therapies. Tissue engineering is an emerging technology at the threshold of translation to clinical use. Replacement cartilage can be constructed in the laboratory to recapitulate the functional requirements of native tissues. This book outlines the biomechanical and biochemical characteristics of articular cartilage in both normal and pathological states, through development and aging. It also provides a historical perspective of past and current cartilage treatments and previous tissue engineering efforts. Methods and standards for evaluating the function of engineered tissues are discussed, and current cartilage products are presented with an analysis on the United States Food and Drug Administration regulatory pathways that products must follow to market. This book was written to serve as a reference for researchers seeking to learn about articular cartilage, for undergraduate and graduate level courses, and as a compendium of articular cartilage tissue engineering design criteria. Table of Contents: Hyaline Articular Cartilage / Cartilage Aging and Pathology / In Vitro / Bioreactors / Future Directions

好的，这是一份关于《受控环境农业：水培、气培与鱼菜共生系统的优化与应用》的图书简介，内容力求详实、专业，不包含您提到的原书内容，且行文自然流畅。 --- 图书简介：《受控环境农业：水培、气培与鱼菜共生系统的优化与应用》导言：未来农业的基石在全球人口持续增长、气候变化日益显著的背景下，传统农业正面临前所未有的挑战——水资源短缺、土地退化、病虫害频发以及供应链的脆弱性。在此背景下，受控环境农业 (Controlled Environment Agriculture, CEA) 作为一种高效、可持续的食物生产模式，正成为全球农业转型的核心驱动力。《受控环境农业：水培、气培与鱼菜共生系统的优化与应用》一书，正是深入剖析和系统整合现代CEA三大支柱技术——水培（Hydroponics）、气培（Aeroponics）和鱼菜共生（Aquaponics）的权威指南。本书旨在为农业科学家、园艺工程师、环境设计师、农业企业家乃至政策制定者提供一套全面、前沿且高度实用的技术框架和操作蓝图。我们不仅探讨了这些无土栽培技术的基本原理，更着重于系统集成、环境参数的精准调控、能源效率优化以及面向商业化运作的最佳实践。第一部分：理论基础与技术原理的深度解析本部分奠定了读者理解高级CEA系统的理论基础，并对水培、气培和鱼菜共生的核心机制进行了细致的解构。第一章：受控环境农业的系统生态学本章首先界定了CEA的范畴，并将其置于全球粮食安全与可持续发展的宏大叙事中。重点分析了CEA在节水、空间利用率和作物产量密度方面的革命性优势。深入探讨了光照生理学在室内环境中的应用，包括光谱调控（如红蓝光比、远红外应用）对植物形态建成和次生代谢产物的精确控制。此外，还阐述了作物模型化的概念，即如何利用数据驱动的方法预测不同环境因子组合下的作物生长表现。第二章：水培系统：营养液动力学与介质选择水培作为最成熟的无土栽培技术，其核心在于对营养液的精准管理。本章详细考察了深水培养（DWC）、营养液膜技术（NFT）和滴灌系统（Drip Systems）的结构优化的工程学细节。营养液部分，我们超越了简单的常量元素和微量元素列表，重点讨论了营养液的电化学平衡——pH、电导率（EC）的实时监测与调控算法，以及不同作物生长阶段对特定离子配比的动态需求。对于水培介质（如岩棉、珍珠岩、椰糠）的选择，本书从孔隙率、保水性和化学惰性等多个维度进行了对比分析，指导读者根据作物特性和灌溉策略选择最适宜的支撑材料。第三章：气培系统：雾化精度与根际微环境控制气培技术代表了对水资源利用效率的极致追求。本章聚焦于气培系统的两大核心挑战：雾滴粒径的控制和根际湿度的维持。我们详细介绍了超声波雾化器与高压喷雾系统的技术差异、维护要求和能耗分析。核心内容在于根际氧合作用的优化，探讨了如何通过调节雾化频率和喷淋间隔，确保根系既获得充足水分和营养，又不至于淹没在过饱和的水汽中导致厌氧呼吸受阻。本章还首次引入了气培房的压力梯度管理，以防止病原菌在根系区域的扩散。第四章：鱼菜共生：生物滤池的集成与系统稳定性鱼菜共生系统（Aquaponics）是对水产养殖和水培技术的完美耦合，其关键在于建立稳定的硝化过程。本书深入解析了硝化细菌（主要是亚硝酸菌属和硝化杆菌属）在生物滤池中的动力学模型。系统设计部分，我们对比了种-收分离式（Rearing-Hydroponics Separation）和集成式（Integrated）鱼菜共生布局的优缺点。重点剖析了“生物负荷”与“植物需求”的动态平衡：如何根据鱼的饲料投喂量（即氮源输入量）来精确预测和满足作物对硝酸盐的需求，避免氨氮中毒和营养过剩。此外，书中还涵盖了对鱼类（如罗非鱼、虹鳟）和蔬菜（如生菜、番茄）的健康监测指标和协同病虫害管理策略。第二部分：高级工程与环境优化本部分将理论知识转化为可实施的工程方案，重点关注能源效率、自动化控制及病虫害的综合管理。第五章：能源足迹与可持续性工程在CEA中，能源（尤其是照明和气候控制）是最大的运营成本。本章致力于能效最大化策略。详细介绍了热泵技术在温室除湿和余热回收中的应用，以及如何通过集成光伏或地热系统降低电网依赖。对于照明，书中提供了基于光合有效辐射（PAR）的实时反馈控制系统的设计指南，以确保仅在需要时提供精确所需的光量子通量密度（PPFD）。第六章：自动化、传感与数据驱动的决策现代CEA的优势在于其高度的可重复性和可预测性。本章详述了分布式传感器网络的构建，涵盖了根区温度、叶面温度、气孔导度、叶绿素荧光等多维度的环境监测。重点探讨了“数字孪生”概念在CEA中的应用，即通过建立作物的实时状态模型，实现预测性维护和主动干预。内容包括：PID控制算法在营养液EC值调节中的应用、基于模糊逻辑的气候控制策略，以及如何利用机器学习优化作物收获窗口和产品一致性。第七章：病虫害综合管理（IPM）与环境隔离在无土环境中，一旦发生病虫害爆发，传播速度极快。本章强调了预防性生物安全的重要性。我们详细介绍了环境隔离技术，如气闸系统、负压/正压设计、以及营养液的紫外线或臭氧消毒循环策略。在生物防治方面，本书提供了针对温室蚜虫、白粉虱和真菌病害（如疫霉菌）的特定生物防治因子的引入与维护方案，并严格界定了化学农药在封闭CEA系统中的使用禁区和替代方案。第三部分：商业化实施与未来趋势本部分面向实际运营和市场拓展，探讨了如何将技术优势转化为商业价值，并展望了CEA的未来发展方向。第八章：从试点到规模化生产的运营管理成功的CEA项目需要严谨的运营流程。本章提供了标准操作程序（SOPs）的模板，涵盖了从播种、移栽、营养切换到收获、包装的全流程管理。关键内容包括：批次管理（Batch Management）策略，以确保稳定的市场供应；以及如何进行成本核算（Cost Analysis），精确量化单位产量的水、电、人工和营养投入成本。第九章：市场定位、产品差异化与供应链集成 CEA作物往往以“本地化”、“零农药”、“新鲜度保证”为卖点。本章指导读者进行市场细分，是定位高端餐饮市场还是大众零售市场。同时，探讨了如何利用环境控制来调控次生代谢物，例如通过光照策略提升特定蔬菜的抗氧化剂含量，从而实现产品的高附加值差异化。章节最后分析了与传统物流的无缝集成方案。第十章：未来展望：垂直农场的设计范式与循环经济本书以对未来趋势的探索作结。重点分析了多层垂直农场（Vertical Farming）的设计优化，包括自动化立体仓储和机器人采摘技术的集成挑战。我们探讨了如何进一步闭合系统循环，例如CO2富集的优化模型，以及如何利用废水（在鱼菜共生中）或营养液废液（在水培中）进行生物质回收，构建真正的零废弃CEA生态系统。结语《受控环境农业：水培、气培与鱼菜共生系统的优化与应用》是一部集科学原理、工程技术与商业实践于一体的综合性专著。它不仅是技术人员的案头手册，更是推动下一代可持续食物生产体系发展的思想引擎。通过对这些尖端技术的系统掌握，读者将有能力设计、建设并高效运营下一代的智能农场。