目錄
第1章 緒論 1
1.1 生物材料發(fā)展背景 1
1.2 生物材料的分類 2
1.3 生物材料的使用性能 2
1.4 生物材料與組織工程學(xué) 5
參考文獻 6
第2章 生物相容性及生物學(xué)評價 7
2.1 人體生理環(huán)境 7
2.2 生物相容性 8
2.2.1 組織相容性 8
2.2.2 血液相容性 9
2.3 材料在生物體內(nèi)的反應(yīng) 11
2.3.1 膨脹與浸析 12
2.3.2 腐蝕與溶解 12
2.3.3 生物分子與材料表面的反應(yīng) 14
2.3.4 高分子材料的水解與降解 14
2.4 宿主反應(yīng) 15
2.4.1 傷口愈合過程 15
2.4.2 免疫反應(yīng)與補體系統(tǒng) 17
2.4.3 全身反應(yīng) 18
2.4.4 材料與腫瘤的產(chǎn)生 20
2.4.5 植入感染 22
2.5 植入物的病理學(xué)反應(yīng) 23
2.6 生物材料的生物相容性評價 24
2.6.1 生物學(xué)評價項目的選擇 24
2.6.2 生物學(xué)評價與新材料研究 25
2.6.3 生物學(xué)評價試驗方法及特點 26
2.7 生物相容性研究及評價展望 26
參考文獻 27
第3章 醫(yī)用金屬材料 28
3.1 概述 28
3.2 醫(yī)用金屬材料的特性與要求 28
3.2.1 金屬材料的生物相容性 28
3.2.2 金屬材料的力學(xué)性能 29
3.2.3 金屬材料的腐蝕性能 30
3.3 常用醫(yī)用金屬材料 30
3.3.1 不銹鋼 30
3.3.2 鈷基合金 33
3.3.3 鈦和鈦合金 36
3.3.4 齒科用金屬 39
3.3.5 其他金屬 42
3.4 醫(yī)用金屬材料的腐蝕 43
3.4.1 腐蝕的機理 43
3.4.2 生理腐蝕 44
3.4.3 常用金屬材料的耐腐蝕性能 45
3.5 醫(yī)用金屬材料的腐蝕磨損 46
3.5.1 常見腐蝕磨損 46
3.5.2 腐蝕與磨損協(xié)同作用原理 48
3.5.3 腐蝕磨損試驗設(shè)備 48
3.5.4 各種醫(yī)用金屬植入物腐蝕磨損研究 50
3.6 醫(yī)用金屬材料的微動磨損 54
3.6.1 微動及微動磨損概念 54
3.6.2 微動磨損機理 55
3.6.3 微動磨損的試驗方法 56
3.6.4 純鈦及鈦合金植入體的微動磨損 57
3.6.5 不銹鋼植入體的微動磨損 57
3.6.6 植入體表面HAP涂層的微動磨損 59
3.6.7 植入體表面DLC涂層的微動磨損 60
3.7 金屬與合金表面涂層處理 61
3.7.1 物理化學(xué)方法 61
3.7.2 形態(tài)學(xué)方法 63
3.7.3 生物化學(xué)方法 63
3.8 醫(yī)用金屬材料研究進展 64
3.8.1 醫(yī)用鎂及鎂合金材料的研究 64
3.8.2 多孔醫(yī)用金屬材料研究 67
3.8.3 常用金屬植入材料的發(fā)展 70
參考文獻 72
第4章 醫(yī)用陶瓷材料 79
4.1 概述 79
4.2 陶瓷結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系 81
4.2.1 陶瓷的結(jié)構(gòu) 82
4.2.2 陶瓷的物理性能 83
4.3 磷酸鈣陶瓷 85
4.3.1 磷酸鈣陶瓷概述 85
4.3.2 羥基磷灰石 87
4.3.3 磷酸三鈣 97
4.4 生物活性玻璃與生物微晶玻璃 101
4.4.1 生物活性玻璃的結(jié)構(gòu)和特性 102
4.4.2 生物玻璃的活性 102
4.4.3 常見的生物活性玻璃 104
4.4.4 展望 108
4.5 其他生物陶瓷 109
4.5.1 氧化鋁生物陶瓷 109
4.5.2 氧化鋯生物陶瓷 110
4.6 陶瓷材料的增韌強化 113
4.6.1 增韌機制 113
4.6.2 展望 114
4.7 陶瓷基生物醫(yī)用復(fù)合材料 115
4.7.1 生物陶瓷與陶瓷復(fù)合材料 115
4.7.2 生物陶瓷與高分子復(fù)合材料 118
4.7.3 生物陶瓷復(fù)合材料的展望 121
參考文獻 122
第5章 醫(yī)用高分子材料 126
5.1 概述 126
5.2 高分子材料的特性 127
5.2.1 近程結(jié)構(gòu) 128
5.2.2 遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu) 130
5.3 人工器官 131
5.3.1 分類 131
5.3.2 具體介紹 132
5.4 醫(yī)用黏合劑 153
5.5 藥用高分子材料 155
5.6 高分子免疫佐劑 156
5.6.1 免疫概述 156
5.6.2 免疫佐劑 157
5.7 醫(yī)用診斷高分子 159
5.7.1 疾病診斷的機理 160
5.7.2 應(yīng)用的高分子材料 161
5.7.3 高分子診斷試劑應(yīng)用實例 162
5.8 幾種重要的醫(yī)用高分子材料 163
5.8.1 尼龍 163
5.8.2 聚乙烯 163
5.8.3 超高分子量聚乙烯 164
5.8.4 聚甲基丙烯酸甲酯 171
5.8.5 橡膠 172
5.8.6 水凝膠 172
5.9 生物醫(yī)用高分子材料的發(fā)展概況與趨勢 178
5.9.1 發(fā)展概況 178
5.9.2 發(fā)展趨勢 181
參考文獻 182
第6章 生物材料表面改性 186
6.1 概述 186
6.2 材料表面接枝聚合物刷改性 186
6.2.1 聚合物刷的理論研究 186
6.2.2 聚合物刷的主要合成方法 187
6.2.3 聚合物刷的應(yīng)用 192
6.3 等離子體技術(shù) 195
6.3.1 等離子噴涂法 195
6.3.2 離子注入表面改性 196
6.3.3 等離子體聚合 197
6.4 離子束技術(shù)的表面改性 198
6.5 電化學(xué)沉積技術(shù) 200
6.6 材料表面生物化 202
6.6.1 引入生物活性物質(zhì) 202
6.6.2 改善表面的親/疏水性能 205
6.6.3 改善表面電荷分布 205
6.6.4 設(shè)計微相分離結(jié)構(gòu) 206
6.6.5 接枝兩性離子聚合物/生物大分子 207
6.7 表面修飾 207
參考文獻 209
第7章 納米生物材料 212
7.1 概述 212
7.1.1 納米生物材料的概念和基本效應(yīng) 212
7.1.2 納米生物材料的制備方法 214
7.2 高分子納米生物材料 217
7.2.1 磁共振造影劑中使用的高分子納米生物材料 217
7.2.2 靶向藥物載體中使用的高分子納米生物材料 227
7.2.3 納米控釋系統(tǒng)中使用的高分子納米生物材料 231
7.2.4 基因治療中使用的高分子納米生物材料 232
7.2.5 免疫分析中使用的高分子納米生物材料 235
7.3 陶瓷納米生物材料 238
7.3.1 納米羥基磷灰石生物陶瓷材料 238
7.3.2 納米TiO2顆粒及其應(yīng)用 242
7.3.3 納米氧化硅微粒在細(xì)胞分離中的應(yīng)用 245
7.4 納米生物復(fù)合材料 246
7.4.1 納米羥基磷灰石生物復(fù)合材料 247
7.4.2 基于碳納米管的納米生物材料 250
7.4.3 磁性納米生物復(fù)合材料 254
7.5 納米組織工程支架材料 257
7.5.1 納米纖維組織工程支架 258
7.5.2 納米復(fù)合組織工程支架 261
7.6 納米生物材料展望 262
參考文獻 263
第8章 組織工程學(xué)概述 270
8.1 組織工程的提出 270
8.2 組織工程三要素 271
8.2.1 種子細(xì)胞 271
8.2.2 組織工程支架 273
8.2.3 生長因子 273
8.3 組織工程研究方法 274
8.4 組織工程相關(guān)生物材料 275
8.5 組織工程的應(yīng)用及展望 277
參考文獻 278
第9章 細(xì)胞分子生物學(xué) 280
9.1 概述 280
9.2 細(xì)胞核 281
9.2.1 基因表達控制 281
9.2.2 轉(zhuǎn)錄因子 282
9.2.3 其他基因活度控制 282
9.3 細(xì)胞質(zhì) 283
9.4 細(xì)胞成長和死亡 285
9.5 細(xì)胞骨架 288
9.6 細(xì)胞黏附分子 291
9.7 細(xì)胞外基質(zhì) 292
9.7.1 膠原 292
9.7.2 纖粘連蛋白 293
9.7.3 層粘連蛋白 293
9.7.4 氨基聚糖與蛋白聚糖 294
9.7.5 彈性蛋白 295
9.8 組織內(nèi)細(xì)胞 295
參考文獻 296
第10章 組織工程化皮膚 297
10.1 概述 297
10.2 皮膚的解剖生理學(xué) 298
10.2.1 表皮 298
10.2.2 真皮 299
10.2.3 創(chuàng)傷愈合過程 300
10.3 組織工程皮膚 300
10.3.1 表皮替代物和支持基質(zhì) 301
10.3.2 真皮替代物和支架材料 302
10.3.3 復(fù)合人工皮膚 303
10.4 組織工程皮膚的臨床應(yīng)用及展望 304
參考文獻 305
第11章 骨組織工程 306
11.1 概述 306
11.2 骨組織的解剖生理學(xué) 307
11.3 骨組織工程 309
11.3.1 種子細(xì)胞 309
11.3.2 細(xì)胞種植基質(zhì) 309
11.3.3 生長因子 310
11.3.4 組織工程化骨 311
11.3.5 組織工程化軟骨 313
11.4 骨組織工程的臨床應(yīng)用及展望 319
參考文獻 320
第12章 肌腱和韌帶組織工程 323
12.1 概述 323
12.2 肌腱和韌帶的解剖生理學(xué)結(jié)構(gòu) 323
12.2.1 肌腱的組織結(jié)構(gòu) 324
12.2.2 韌帶的組織結(jié)構(gòu) 325
12.3 組織工程化肌腱和韌帶的構(gòu)建 326
12.3.1 種子細(xì)胞 326
12.3.2 支架材料 327
12.3.3 組織工程化肌腱的構(gòu)建 327
12.3.4 組織工程化韌帶的構(gòu)建 328
12.4 組織工程化肌腱和韌帶的展望 329
參考文獻 329
第13章 其他組織工程化組織 331
13.1 組織工程化心臟瓣膜 331
13.2 組織工程化血管 332
13.3 組織工程化胰腺 333
13.4 周圍神經(jīng)組織工程 334
參考文獻 335