本书通过对自然界中各种常见的生物矿化结构及其矿化机制的科学阐述，在人们对生物矿化理解的基础上，充分利用当今技术的发展和学科的交叉，不仅为医学家们，同时也为材料学家们的研究应用于医学领域开辟了新天地。本书分为三大部分共24章，第一部分为骨骼，第二部分为牙齿，第三部分介绍了病理性钙化。其中关键的一点是对硬组织的遗传控制矿化机制的探究。生物矿化的激发与对抑制是两个互补的过程，其导致了一些精妙结构如骨骼或牙齿的产生。在对小鼠模型及各种软组织钙化疾病表型分析的基础之上，人们了解了各种非胶原性蛋白质对矿化的激发与抑制的控制作用，并从中获得一些灵感，从而制造出一些结构完美、功能完善的医用替代产品以满足临床应用。 本书适合生物学、化学、医学、药学、材料学及组织工程学等相关领域的师生和科研人员参考使用。

第1部分 骨 骼
第1章 骨的矿化：主动或被动过程
1.1 生理性及病理性矿化
1.2 病理性矿化抑制剂
1.3 生理性矿化激活剂
1.4 焦磷酸盐的关键作用
1.5 内肽酶 Phex的神秘作用
1.6 结论
参考文献
第2章 骨骼形态发生蛋白
2.1 引言
2.2 骨形态发生蛋白
2.3 BMP受体的多种Ⅰ型及Ⅱ型受体链
2.4 BMP及其他 TGF-.样蛋白的基础信号机制
2.5 受体特异性的生物化学及细胞学基础
2.6 BMP受体反应的特异性及亲和性的结构基础
2.7 BMP-2及 GDF-5变体工程学
参考文献
第3章 骨生物力学：骨重塑的建模与计算
3.1 引言
3.2 生物力学平衡方法
3.3 有关皮质骨的多尺度计算方法
3.3.1 纳米-中观闭合控制电路法
3.3.2 亚细胞尺度
3.3.3 微尺度模型（单个骨单位）
3.3.4 皮质骨的中尺度模型
3.4 结论
参考文献
第4章 骨内应力与应变的 X射线散射检测
4.1 引言
4.2 背景
4.2.1 X射线散射
4.2.2 应变与应力
4.3 方法
4.3.1 样品与几何学
4.3.2 二维散射图案分析
4.3.3 X射线弹性系数和应变-应力转换
4.4 数据与分析
4.5 讨论及未来研究方向
参考文献
第5章 骨质疏松症和骨骼石化症
5.1 引言：两种有着共同特点的不同疾病
5.1.1 骨质疏松症、骨骼石化症的临床特点比较
5.1.2 骨质疏松症和骨骼石化症的骨骼矿物性质比较
5.2 骨质疏松症和骨骼石化症动物模型
5.2.1 骨质疏松症
5.2.2 骨骼石化症
5.3 骨质疏松症和骨骼石化症的细胞与分子基础
5.3.1 骨质疏松症
5.3.2 骨骼石化症
5.4 骨质疏松症和骨骼石化症中的生物矿化
参考文献
第6章 仿生性骨骼替代材料
6.1 临床需求的骨骼替代材料
6.2 用于骨骼替代的合成材料
6.3 陶瓷和骨水泥
6.4 多聚物
6.4.1 PMMA基材料
6.4.2 聚酯基材料
6.5 金属
6.6 复合物
6.7 生物性来源的骨替代
6.8 合成材料的生物功能
6.9 一种仿生合成骨替代材料
6.10 结论及未来发展
参考文献
第7章 植体生物活性检验标准— —模拟体液法
7.1 引言
7.2 SBF中磷灰石的形成与骨结合活性间的关系
7.3 骨结合活性与 SBF中磷灰石形成能力间的定量关系
7.4 SBF中的离子浓度
7.5 能形成磷灰石的材料
7.6 磷灰石的成分与结构
7.7 生物活性材料与骨结合机制
7.8 磷灰石形成机制
7.9 结论
参考文献
第8章 植体上的骨生长模拟
8.1 引言
8.1.1 用于植入的仿生材料
8.1.2 整合素与 RGD序列
8.1.3 作为细胞黏附分子的天然蛋白或合成多肽
8.1.4 整合素介导的细胞黏附
8.2 经整合素配体表面修饰以改善植体的骨性整合
8.2.1 骨移植机制
8.2.2 植体表面修饰以改善骨性整合
8.2.3 涂层分子的结构
8.2.4 植体上整合素配体的成骨细胞黏附与增殖刺激
8.3 结论
参考文献
第9章 细胞及组织对微米和纳米级粒性钛金属及其他材料的生化与病理学反应
9.1 引言
9.2 材料与方法
9.2.1 样品
9.2.2 钛颗粒溶解试验
9.2.3 探针细胞
9.2.4 细胞对于材料反应的生化分析
9.2.5 动物实验
9.3 结果
9.3.1 材料的宏观大小对体内组织反应的影响
9.3.2 颗粒大小对生物相容性的影响
9.3.3 形状的影响
9.3.4 颗粒大小影响的根源
9.3.5 生物活性及惰性材料颗粒大小的细胞毒性水平
9.3.6 纳米毒理学
9.4 讨论
9.4.1 颗粒的大小依赖性毒性
9.4.2 软组织中的颗粒大小依赖性
9.4.3 钛铁镍颗粒的比较
9.4.4 材料的微米/纳米化对生物反应的影响
9.4.5 有关纳米毒理学的专业术语
参考文献
第10章 骨骼组织工程
10.1 组织工程
10.2 骨组织工程的一些要素
10.2.1 成骨细胞
10.2.2 骨髓细胞
10.2.3 骨髓派生干细胞
10.2.4 血管细胞
10.2.5 架构设计及细胞相容性
10.2.6 生物反应器
10.2.7 体外的细胞刺激
10.3 骨组织工程中的体内和体外骨骼矿化
10.3.1 ECM生物矿化原理
10.3.2 骨骼形成原理
10.3.3 体外生物矿化特点
10.4 临床要求
10.5 未来发展
参考文献
第2部分 牙 齿
第11章 牙齿的形成
11.1 引言
11.2 牙齿的发生
11.2.1 牙齿发生中涉及的基因
11.2.2 干细胞
11.3 牙本质发生
11.3.1 罩牙本质和髓周牙本质