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第1章 电活性生物材料概述 1

1.1 引言 1

1.2 生物组织的电活性 2

1.2.1 生物电现象 3

1.2.2 骨组织的电学性质 3

1.2.3 电信号刺激对骨组织应用 5

1.3 压电特性生物材料 7

1.3.1 压电特性生物材料的应用 7

1.3.2 铌酸钾钠基生物压电陶瓷 9

1.4 导电特性生物材料 10

1.4.1 导电高分子简介 11

1.4.2 导电高分子聚吡咯 12

1.4.3 聚吡咯合成方法 13

1.5 半导体特性生物材料 15

1.5.1 半导体异质结构 15

1.5.2 二氧化钛半导体材料 16

1.5.3 半导体异质结构在生物医用领域的应用 23

参考文献 25

第2章 压电特性生物材料 38

2.1 引言 38

2.2 压电特性生物材料的制备方法与表征 40

2.2.1 铌酸钾钠陶瓷粉体的制备 40

2.2.2 铌酸钾钠陶瓷片的制备 42

2.2.3 铌酸钾钠陶瓷片的极化 43

2.3 压电特性生物材料的功能特性 45

2.3.1 铌酸钾钠压电特性陶瓷的组成调控 45

2.3.2 压电特性的生物陶瓷的电势调控 47

2.4 压电特性生物材料生物学应用 48

2.4.1 铌酸钾钠压电陶瓷抗菌性能 48

2.4.2 铌酸钾钠压电特性陶瓷调控血液相容性 52

2.4.3 铌酸钾钠压电特性陶瓷调控细胞黏附增殖 54

参考文献 61

第3章 导电特性生物材料 63

3.1 引言 63

3.2 导电特性生物材料的制备 66

3.2.1 导电基材预处理 66

3.2.2 导电特性生物材料的构建 67

3.3 导电特性生物材料的功能特性 68

3.3.1 导电特性生物材料的结构和成分的可控性 68

3.3.2 导电特性生物材料的浸润性 74

3.3.3 导电特性生物材料的电响应特性 75

3.3.4 导电特性生物材料的溶血性能 80

3.4 导电特性生物材料的生物学应用 82

3.4.1 导电特性生物材料调控类骨磷灰石沉积 82

3.4.2 导电特性生物材料调控蛋白吸附 85

3.4.3 导电特性生物材料调控细胞增殖和成骨分化 86

3.4.4 导电特性生物材料调控细菌黏附 89

参考文献 92

第4章 半导体特性生物材料 96

4.1 引言 96

4.2 半导体特性周期性微区异质结构材料的制备 99

4.3 半导体特性周期性微区异质结构成分和结构组成 100

4.4 半导体特性周期性微区异质结构的电学性质 102

4.4.1 周期性微区异质结构材料不同区域表面电势差异 102

4.4.2 周期性微区异质结构材料的结构及载流子密度差异 105

4.5 半导体特性周期性微区异质结构生物学应用 107

4.5.1 周期性微区异质结构材料对细胞增殖和形态的调控作用 107

4.5.2 周期性微区异质结构材料调控成骨分化和体内骨再生 110

4.5.3 周期性微区异质结构材料的动物体内植入实验 114

参考文献 118

第5章 电活性复合生物材料 124

5.1 引言 124

5.2 导电聚吡咯-压电聚偏氟乙烯复合电活性生物材料 126

5.2.1 导电聚吡咯-压电聚偏氟乙烯复合电活性生物材料的制备 126

5.2.2 导电聚吡咯-压电聚偏氟乙烯复合电活性生物材料的结构与组成 127

5.2.3 导电聚吡咯-压电聚偏氟乙烯复合电活性生物材料的电学特性 130

5.2.4 导电聚吡咯-压电聚偏氟乙烯复合电活性生物材料的生物学应用 132

5.3 导电聚吡咯-压电铌酸钾钠陶瓷电活性复合材料制备 136

5.3.1 铌酸钾钠陶瓷的制备 136

5.3.2 铌酸钾钠表面合成聚吡咯 137

5.3.3 电化学合成不同形貌聚吡咯 137

5.4 导电聚吡咯-压电铌酸钾钠陶瓷电活性复合材料性能表征 137

5.4.1 聚吡咯涂层调控导电聚吡咯-压电铌酸钾钠陶瓷电活性复合材料表面电势机理探讨 140

5.4.2 导电聚吡咯-压电铌酸钾钠陶瓷电活性复合材料表面电势调控 142

5.4.3 铌酸钾钠极化条件对导电聚吡咯压电铌酸钾钠陶瓷电活性复合材料的表面电势机理探讨 145

5.4.4 导电聚吡咯-压电铌酸钾钠陶瓷电活性复合材料的生物学应用 147

参考文献 152

第6章 展望 154

参考文献 158