1 绪论 1
1.1 引言 1
1.1.1 先进生物材料的概念 1
1.1.2 先进生物材料的类型 1
1.1.3 先进生物材料关注的研究内容 2
1.1.4 生物材料的先进性要求 3
1.2 先进生物材料简介 5
1.2.1 天然生物材料 6
1.2.2 液品态生物材料 9
1.2.3 纳米生物材料 10
1.2.4 药用高分子材料 10
1.2.5 智能高分子材料 11
1.2.6 杂化及组织工程材料 11
1.3 生物材料的先进制备方法 12
1.3.1 生物材料的功能化设计 12
1.3.2 可降解材料的降解速率凋控 13
1.3.3 生物材料制品的先进制备方法 14
1.4 生物材料的发展趋势 16
1.4.1 生物材料的过去 16
1.4.2 生物材料的现在 17
1.4.3 生物材料的将来 19
2 生物相容性及其评价 23
2.1 引言 23
2.2 生物体与生物材料相互作用 24
2.2.1 生物学环境 24
2.2.2 材料与生物体内的相互作用 26
2.3 组织与细胞相容性 28
2.3.1 引言 28
2.3.2 组织反应 28
2.3.3 细胞相容性的评价方法 30
2.3.4 其他组织相容性的评价方法 31
2.3.5 展望 32
2.4 血液相容性 32
2.4.1 血液相容性相关的血液组分 32
2.4.2 生物材料的表面结构与抗凝血之间的关系 33
2.5 表面对生物相容性的影响 35
2.5.1 生物材料的表面修饰与表征技术 35
2.5.2 表面化学对蛋白吸附的影响 37
2.5.3 表面官能团对细胞的影响 37
2.5.4 表面官能团对组织表达的影响 38
2.5.5 仿生化表面设计在组织工程中的应用 38
2.5.6 通过表面功能化来改善药物释放 40
2.6 生物材料的异体反应 40
2.6.1 简介 40
2.6.2 巨噬细胞 42
2.6.3 异体巨大细胞 44
2.6.4 巨噬细胞／巨细胞对生物材料的反应 45
3 生物高分子材料 50
3.1 引言 50
3.2 抗凝血材料的设计与合成 50
3.2.1 引言 50
3.2.2 生物惰性表面的设计与合成 51
3.2.3 生物活性表面材料的设计与合成 54
3.2.4 抗凝血材料的仿生设计与合成 57
3.3 智能材料的设计与合成 61
3.3.1 温度敏感材料 62
3.3.2 pH敏感材料 64
3.3.3 光敏感材料 65
3.3.4 电场、磁场响应性智能材料 67
3.3.5 复合敏感性材料 67
3.3.6 生物降解形状记忆材料 68
3.4 特殊结构材料的设计与合成 77
3.4.1 星型分子的设计与合成 78
3.4.2 树枝状分子的设计与合成 82
3.4.3 超支化分子的设计与合成 84
3.4.4 其他特殊结构材料的设计与合成 85
3.5 生物材料的绿色合成 87
3.5.1 微波合成法 88
3.5.2 超临界二氧化碳合成法 91
4 生物无机非金属材料的先进设计与合成 98
4.1 羟基磷灰石的设计与合成 98
4.1.1 羟基磷灰石的起源和发展 98
4.1.2 羟基磷灰石的组成和结构 98
4.1.3 羟基磷灰石合成的基本原理 103
4.1.4 羟基磷灰石形貌控制合成 105
4.1.5 掺杂（取代）羟基磷灰石形的设计和合成 113
4.2 生物玻璃的设计和合成 118
4.2.1 生物玻璃的发展历史 118
4.2.2 生物玻璃的组成和性能 118
4.2.3 生物玻璃的合成与制备 120
5 生物材料的表面修饰 133
5.1 引言 133
5.1.1 生物材料表面修饰的基本要求 133
5.1.2 生物材料常见修饰方法 133
5.1.3 材料表面修饰的必要性 134
5.2 生物材料表面的生物响应 134
5.2.1 生物材料表面的生物学环境 134
5.2.2 材料表面的生物学响应 135
5.2.3 材料表面与细胞的相互作用 137
5.3 物理修饰方法 139
5.3.1 分子自组装表面修饰 139
5.3.2 离子注入技术表面修饰 141
5.3.3 表面拓扑结构修饰 142
5.3.4 表面物理截留法 143
5.3.5 表面涂覆改性 144
5.4 化学修饰方法 145
5.4.1 化学修饰的特点 145
5.4.2 低温等离子体改性 146
5.4.3 光化学偶联改性 148
5.4.4 辐射接枝技术 149
5.4.5 原子转移自由基聚合技术 149
5.5 生物活性修饰方法 151
5.5.1 蛋白质表面修饰 151
5.5.2 多肽类物质的表面修饰 153
5.5.3 酶和细胞生长因子的表面修饰 154
5.5.4 表面仿生矿化 154
5.5.5 抗菌表面修饰 156
5.6 常见临床材料的表面改性方法 157
5.6.1 介入导管的表面改性 157
5.6.2 植入关节假体的表面修饰 159
5.6.3 血管支架的表面修饰 160
5.7 生物材料表面修饰发展趋势 161
5.7.1 生物材料表面的生物仿生化 161
5.7.2 生物材料表面的智能化 162
6 液晶态生物材料 168
6.1 生命体系中的液晶 168
6.1.1 生命中的液晶现象 168
6.1.2 生命中的液晶功能 170
6.1.3 生命中的液晶物质 172
6.2 天然生物液晶材料及其性能 174
6.2.1 甲壳素及其衍生物液晶 174
6.2.2 胶原液晶 175
6.2.3 磷脂类液晶 178
6.3 液晶态生物材料的结构与功能 179
6.3.1 液晶态高分子的基本结构和性能 179
6.3.2 液晶态高分子的结构表征方法 180
6.3.3 液品态材料的仿生功能 184
6.4 液晶态生物材料的设计与构建 187
6.4.1 自组装液晶生物材料的构建 187
6.4.2 生物可降解液晶的合成 192
6.4.3 聚合物／液晶复合膜的设计与制备 195
6.5 液晶态生物材料在医学领域中的应用 201
6.5.1 医用传感器 202
6.5.2 组织工程及组织修复材料 204
6.5.3 细胞模型和药物释放载体材料 206
6.5.4 其他应用 208
7 凝胶态生物材料 213
7.1 引言 213
7.2 凝胶简介 213
7.2.1 凝胶的定义 213
7.2.2 凝胶的分类 214
7.2.3 凝胶点及其测定 214
7.2.4 水凝胶的溶胀行为与溶质运移 216
7.3 天然水凝胶 219
7.3.1 海藻酸凝胶 219
7.3.2 壳聚糖 222
7.3.3 透明质酸 225
7.3.4 明胶 227
7.3.5 肝素 228
7.3.6 纤维蛋白水凝胶 230
7.4 合成水凝胶 231
7.4.1 自组装多肽水凝胶 231
7.4.2 聚乙二醇（PEG）及其嵌段共聚物水凝胶 233
7.5 功能化水凝胶 235
7.5.1 高力学性能水凝胶 235
7.5.2 微凝胶 238
7.5.3 自愈合水凝胶 240
7.5.4 分子印迹水凝胶 243
7.6 凝胶态的应用 244
7.6.1 组织工程支架材料 244
7.6.2 阻隔膜 245
7.6.3 细胞微载体 245
7.6.4 药物载体 246
7.7 展望 247
8 生物复合材料 260
8.1 引言 260
8.2 复合材料的结构与性能 262
8.2.1 基体 262
8.2.2 增强体 263
8.2.3 界面 264
8.2.4 复合材料加工 264
8.2.5 物理性能 265
8.2.6 生物学反应 267
8.3 复合材料在生物医学中的应用 267
8.3.1 整形外科 267
8.3.2 牙科 268
8.3.3 外科修复与矫正 269
8.3.4 软组织工程 269
8.4 人体组织的复合结构特点 270
8.4.1 骨组织 270
8.4.2 软骨组织 273
8.4.3 肌腱和韧带 275
8.4.4 组织再生与组织修复应用 277
8.5 生物复合材料的设计和制造 278
8.5.1 生物复合材料简介 278
8.5.2 生物复合材料的制备技术 279
8.5.3 工艺参数对生物复合材料的性能影响 282
8.5.4 生物复合材料在医用中的设计 283
8.6 生物复合材料在硬组织中的应用 285
8.6.1 引言 285
8.6.2 颌面的应用 285
8.6.3 耳的应用 286
8.6.4 牙齿的应用 287
8.6.5 中轴骨的应用 287
8.6.6 复合材料在硬组织应用中的优缺点 290
8.6.7 未来的发展趋势 290
8.7 生物复合材料在软组织中的应用 290
8.7.1 外伤敷料 291
8.7.2 皮肤移植 291
8.7.3 屏障复合补片 292
8.7.4 心血管材料 294
8.7.5 尿道修复 294
8.7.6 软骨 295
8.7.7 末梢神经 295
9 纳米生物材料 303
9.1 引言 303
9.2 纳米生物材料的分类和基本性能 304
9.2.1 纳米生物材料的种类 304
9.2.2 纳米生物材料的基本性能 310
9.3 纳米生物材料的制备方法 322
9.3.1 高分子基生物材料纳米粒子的制备 323
9.3.2 高分子基生物材料纳米纤维的制备 326
9.3.3 生物材料的表面纳米功能化 329
9.4 纳米生物材料的生物学评价技术 333
9.4.1 纳米粒子体外细胞相容性评价方法 333
9.4.2 纳米粒子体外血液相容性评价方法 335
9.4.3 纳米粒子体内生物安全性评价技术 336
9.5 纳米生物材料的应用及发展趋势 338
9.5.1 纳米生物材料用于医用植入和介人材料 338
9.5.2 纳米生物材料用于组织工程和再生医学材料 339
9.5.3 纳米生物材料用于药物／基因传输系统 340
9.5.4 纳米生物材料用于生物医用检测和诊断 343
9.5.5 展望 344
10 生物材料制品与应用 349
10.1 引言 349
10.2 生物材料加工工艺 350
10.2.1 生物材料加工的特殊性 350
10.2.2 生物材料加工的基本要求 350
10.2.3 生物材料制品加工工艺 351
10.3 医疗器械 353
10.3.1 医疗器械分类与管理 353
10.3.2 一次性医疗器械 354
10.3.3 医用敷料 355
10.3.4 粘合剂 356
10.3.5 止血材料 357
10.3.6 介入式医疗器械 358
10.3.7 植入式医疗器械 364
10.4 人工器官 368
10.4.1 简介 368
10.4.2 人工器官材料 368
10.4.3 心血管系统的人工器官 368
10.4.4 呼吸、消化系统人工器官 370
10.4.5 泌尿系统人工器官 372
10.4.6 其他人工器官 373
10.5 组织工程支架材料 374
10.5.1 基本概念 374
10.5.2 支架材料的基本功能与要求 374
10.5.3 主要的组织工程支架材料 375
10.5.4 组织工程支架的制备方法 375
10.6 药用材料 382
10.6.1 简介 382
10.6.2 药用材料的类型 383
10.6.3 微球给药系统 385
10.6.4 植入式给药系统 386
10.6.5 胶束给药系统 387
10.6.6 水凝胶给药系统 388
10.6.7 纤维载药系统 389
10.7 抗菌材料 391
10.7.1 抗菌材料简介 391
10.7.2 抗菌材料的类型 391
10.7.3 壳聚糖抗菌机制与应用 392
10.7.4 纳米抗菌材料 393
10.8 先进生物材料的应用新进展 393
后记 401