生物材料表面改性技術(shù)及其在醫(yī)療器械上的應(yīng)用
生物材料表面改性技術(shù)可以賦予醫(yī)療器械各種功能,不僅能夠滿足臨床需求,也是助力高端醫(yī)療器械功能創(chuàng)新的關(guān)鍵技術(shù)與手段。本書共 7章,介紹了相關(guān)背景和市場(chǎng)情況,從理論角度介紹了生物材料表面改性的方法、原理及其表征技術(shù),重點(diǎn)闡述了親水潤(rùn)滑、抗凝和抗菌等各種功能性表面的構(gòu)建原理和方法,并選取代表性器械舉例說明表面改性技術(shù)在醫(yī)療器械上的實(shí)際應(yīng)用,是一部從基礎(chǔ)理論到應(yīng)用實(shí)例的教科書。
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目錄
前言第1章緒論1
1.1生物材料的定義與歷史2
1.2生物材料的分類4
1.3生物材料的市場(chǎng)及現(xiàn)狀7
1.4生物材料表面改性的意義及應(yīng)用10
1.5小結(jié)12參考文獻(xiàn)12
第2章生物材料表面改性方法與原理14
2.1生物材料表面物理改性15
2.1.1等離子體處理法15
2.1.2紫外/臭氧處理法15
2.1.3物理刻蝕法16
2.1.4電鍍法19
2.1.5超聲處理法19
2.1.6物理氣相沉積法19
2.2生物材料表面化學(xué)改性20
2.2.1自組裝單分子膜法20
2.2.2層層自組裝法21
2.2.3化學(xué)刻蝕法23
2.2.4化學(xué)氣相沉積法24
2.2.5化學(xué)偶聯(lián)法26
2.2.6表面接枝法29
2.3小結(jié)36參考文獻(xiàn)36
第3章生物材料表面表征技術(shù)48
3.1生物材料表面表征技術(shù)概述49
3.2表面物理性質(zhì)表征49
3.2.1表面浸潤(rùn)性表征49
3.2.2表面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表征54
3.2.3表面涂層厚度表征61
3.3表面化學(xué)性質(zhì)表征63
3.3.1X射線光電子能譜63
3.3.2能量色散X射線光譜65
3.3.3衰減全反射傅里葉變換紅外光譜66
3.3.4其他技術(shù)68
3.4表面相互作用表征70
3.4.1表面等離子體共振70
3.4.2石英晶體微天平72
3.4.3基于原子力顯微鏡技術(shù)的單分子力譜73
3.4.4生物膜干涉技術(shù)75
3.5小結(jié)76參考文獻(xiàn)77
第4章親水潤(rùn)滑表面的構(gòu)建80
4.1潤(rùn)滑的概念81
4.2親水潤(rùn)滑聚合物83
4.2.1天然聚合物83
4.2.2人工合成聚合物84
4.3親水潤(rùn)滑表面的改性策略85
4.3.1表面引發(fā)85
4.3.2原位聚合86
4.3.3原位交聯(lián)87
4.4親水潤(rùn)滑表面潤(rùn)滑性的影響因素88
4.5親水潤(rùn)滑表面的測(cè)試方法與原理89
4.6親水潤(rùn)滑涂層的牢固度90
4.7小結(jié)93參考文獻(xiàn)93
第5章抗凝血表面的構(gòu)建96
5.1材料表面凝血的基本原理97
5.2生物惰性策略97
5.2.1親水性聚合物99
5.2.2兩性離子聚合物107
5.2.3天然生物大分子118
5.3生物活性策略120
5.3.1肝素及類肝素聚合物120
5.3.2纖溶系統(tǒng)的相關(guān)分子128
5.3.3其他生物活性分子141
5.4表面內(nèi)皮化策略149
5.4.1非原位內(nèi)皮化150
5.4.2原位內(nèi)皮化152
5.5小結(jié)155參考文獻(xiàn)156
第6章抗菌表面的構(gòu)建179
6.1抗菌表面概述180
6.1.1生物材料表面細(xì)菌引起的危害180
6.1.2常見的抗菌表面/涂層構(gòu)建策略181
6.2具有抗細(xì)菌黏附功能的抗菌表面183
6.2.1基于PEG等親水性聚合物183
6.2.2基于兩性離子聚合物185
6.2.3基于超疏水表面188
6.3具有殺菌功能的抗菌表面191
6.3.1接觸殺菌機(jī)制192
6.3.2釋放殺菌機(jī)制195
6.3.3新型殺菌機(jī)制199
6.4具有抗黏附和殺菌雙功能的抗菌表面206
6.4.1共聚合法207
6.4.2共固定/共沉積法208
6.4.3層層自組裝法210
6.4.4交聯(lián)法210
6.4.5負(fù)載法211
6.5具有可控殺菌-釋放細(xì)菌功能的智能抗菌表面212
6.5.1溫度響應(yīng)性表面213
6.5.2pH響應(yīng)性表面216
6.5.3鹽響應(yīng)性表面218
6.5.4光響應(yīng)性表面219
6.5.5其他響應(yīng)性表面220
6.6小結(jié)222參考文獻(xiàn)222
第7章生物材料表面改性技術(shù)的應(yīng)用232
7.1功能性涂層在各類器械中的應(yīng)用案例233
7.1.1生科耗材市場(chǎng)233
7.1.2血液接觸類醫(yī)療器械235
7.1.3骨科醫(yī)療器械237
7.1.4牙科醫(yī)療器械243
7.1.5眼科醫(yī)療器械244
7.1.6泌尿科醫(yī)療器械247
7.1.7其他醫(yī)療器械251
7.2醫(yī)療器械醫(yī)用涂層的應(yīng)用案例253
7.2.1帶潤(rùn)滑涂層的介入輸送系統(tǒng)的案例253
7.2.2帶抗凝血涂層長(zhǎng)期植入器械的案例258
7.3小結(jié)269參考文獻(xiàn)269