第1章 绪论 1
1.1生物材料发展背景 1
1.2生物材料的分类 2
1.3生物材料的使用性能 2
1.4生物材料与组织工程学 5
参考文献 6
第2章 生物相容性及生物学评价 7
2.1人体生理环境 7
2.2生物相容性 8
2.2.1组织相容性 8
2.2.2血液相容性 9
2.3材料在生物体内的反应 11
2.3.1膨胀与浸析 12
2.3.2腐蚀与溶解 12
2.3.3生物分子与材料表面的反应 14
2.3.4高分子材料的水解与降解 14
2.4宿主反应 15
2.4.1伤口愈合过程 15
2.4.2免疫反应与补体系统 17
2.4.3全身反应 18
2.4.4材料与肿瘤的产生 20
2.4.5植入感染 22
2.5植入物的病理学反应 23
2.6生物材料的生物相容性评价 24
2.6.1生物学评价项目的选择 24
2.6.2生物学评价与新材料研究 25
2.6.3生物学评价试验方法及特点 26
2.7生物相容性研究及评价展望 26
参考文献 27
第3章 医用金属材料 28
3.1概述 28
3.2医用金属材料的特性与要求 28
3.2.1金属材料的生物相容性 28
3.2.2金属材料的力学性能 29
3.2.3金属材料的腐蚀性能 30
3.3常用医用金属材料 30
3.3.1不锈钢 30
3.3.2钴基合金 33
3.3.3钛和钛合金 36
3.3.4齿科用金属 39
3.3.5其他金属 42
3.4医用金属材料的腐蚀 43
3.4.1腐蚀的机理 43
3.4.2生理腐蚀 44
3.4.3常用金属材料的耐腐蚀性能 45
3.5医用金属材料的腐蚀磨损 46
3.5.1常见腐蚀磨损 46
3.5.2腐蚀与磨损协同作用原理 48
3.5.3腐蚀磨损试验设备 48
3.5.4各种医用金属植入物腐蚀磨损研究 50
3.6医用金属材料的微动磨损 54
3.6.1微动及微动磨损概念 54
3.6.2微动磨损机理 55
3.6.3微动磨损的试验方法 56
3.6.4纯钛及钛合金植入体的微动磨损 57
3.6.5不锈钢植入体的微动磨损 57
3.6.6植入体表面HAP涂层的微动磨损 59
3.6.7植入体表面DLC涂层的微动磨损 60
3.7金属与合金表面涂层处理 61
3.7.1物理化学方法 61
3.7.2形态学方法 63
3.7.3生物化学方法 63
3.8医用金属材料研究进展 64
3.8.1医用镁及镁合金材料的研究 64
3.8.2多孔医用金属材料研究 67
3.8.3常用金属植入材料的发展 70
参考文献 72
第4章 医用陶瓷材料 79
4.1概述 79
4.2陶瓷结构与性能的关系 81
4.2.1陶瓷的结构 82
4.2.2陶瓷的物理性能 83
4.3磷酸钙陶瓷 85
4.3.1磷酸钙陶瓷概述 85
4.3.2羟基磷灰石 87
4.3.3磷酸三钙 97
4.4生物活性玻璃与生物微晶玻璃 101
4.4.1生物活性玻璃的结构和特性 102
4.4.2生物玻璃的活性 102
4.4.3常见的生物活性玻璃 104
4.4.4展望 108
4.5其他生物陶瓷 109
4.5.1氧化铝生物陶瓷 109
4.5.2氧化锆生物陶瓷 110
4.6陶瓷材料的增韧强化 113
4.6.1增韧机制 113
4.6.2展望 114
4.7陶瓷基生物医用复合材料 115
4.7.1生物陶瓷与陶瓷复合材料 115
4.7.2生物陶瓷与高分子复合材料 118
4.7.3生物陶瓷复合材料的展望 121
参考文献 122
第5章 医用高分子材料 126
5.1概述 126
5.2高分子材料的特性 127
5.2.1近程结构 128
5.2.2远程结构 130
5.3人工器官 131
5.3.1分类 131
5.3.2具体介绍 132
5.4医用黏合剂 153
5.5药用高分子材料 155
5.6高分子免疫佐剂 156
5.6.1免疫概述 156
5.6.2免疫佐剂 157
5.7医用诊断高分子 159
5.7.1疾病诊断的机理 160
5.7.2应用的高分子材料 161
5.7.3高分子诊断试剂应用实例 162
5.8几种重要的医用高分子材料 163
5.8.1尼龙 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橡胶 172
5.8.6水凝胶 172
5.9生物医用高分子材料的发展概况与趋势 178
5.9.1发展概况 178
5.9.2发展趋势 181
参考文献 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聚合物刷的理论研究 186
6.2.2聚合物刷的主要合成方法 187
6.2.3聚合物刷的应用 192
6.3等离子体技术 195
6.3.1等离子喷涂法 195
6.3.2离子注入表面改性 196
6.3.3等离子体聚合 197
6.4离子束技术的表面改性 198
6.5电化学沉积技术 200
6.6材料表面生物化 202
6.6.1引入生物活性物质 202
6.6.2改善表面的亲/疏水性能 205
6.6.3改善表面电荷分布 205
6.6.4设计微相分离结构 206
6.6.5接枝两性离子聚合物/生物大分子 207
6.7表面修饰 207
参考文献 209
第7章 纳米生物材料 212
7.1概述 212
7.1.1纳米生物材料的概念和基本效应 212
7.1.2纳米生物材料的制备方法 214
7.2高分子纳米生物材料 217
7.2.1磁共振造影剂中使用的高分子纳米生物材料 217
7.2.2靶向药物载体中使用的高分子纳米生物材料 227
7.2.3纳米控释系统中使用的高分子纳米生物材料 231
7.2.4基因治疗中使用的高分子纳米生物材料 232
7.2.5免疫分析中使用的高分子纳米生物材料 235
7.3陶瓷纳米生物材料 238
7.3.1纳米羟基磷灰石生物陶瓷材料 238
7.3.2纳米TiO2颗粒及其应用 242
7.3.3纳米氧化硅微粒在细胞分离中的应用 245
7.4纳米生物复合材料 246
7.4.1纳米羟基磷灰石生物复合材料 247
7.4.2基于碳纳米管的纳米生物材料 250
7.4.3磁性纳米生物复合材料 254
7.5纳米组织工程支架材料 257
7.5.1纳米纤维组织工程支架 258
7.5.2纳米复合组织工程支架 261
7.6纳米生物材料展望 262
参考文献 263
第8章 组织工程学概述 270
8.1组织工程的提出 270
8.2组织工程三要素 271
8.2.1种子细胞 271
8.2.2组织工程支架 273
8.2.3生长因子 273
8.3组织工程研究方法 274
8.4组织工程相关生物材料 275
8.5组织工程的应用及展望 277
参考文献 278
第9章 细胞分子生物学 280
9.1概述 280
9.2细胞核 281
9.2.1基因表达控制 281
9.2.2转录因子 282
9.2.3其他基因活度控制 282
9.3细胞质 283
9.4细胞成长和死亡 285
9.5细胞骨架 288
9.6细胞黏附分子 291
9.7细胞外基质 292
9.7.1胶原 292
9.7.2纤粘连蛋白 293
9.7.3层粘连蛋白 293
9.7.4氨基聚糖与蛋白聚糖 294
9.7.5弹性蛋白 295
9.8组织内细胞 295
参考文献 296
第10章 组织工程化皮肤 297
10.1概述 297
10.2皮肤的解剖生理学 298
10.2.1表皮 298
10.2.2真皮 299
10.2.3创伤愈合过程 300
10.3组织工程皮肤 300
10.3.1表皮替代物和支持基质 301
10.3.2真皮替代物和支架材料 302
10.3.3复合人工皮肤 303
10.4组织工程皮肤的临床应用及展望 304
参考文献 305
第11章 骨组织工程 306
11.1概述 306
11.2骨组织的解剖生理学 307
11.3骨组织工程 309
11.3.1种子细胞 309
11.3.2细胞种植基质 309
11.3.3生长因子 310
11.3.4组织工程化骨 311
11.3.5组织工程化软骨 313
11.4骨组织工程的临床应用及展望 319
参考文献 320
第12章 肌腱和韧带组织工程 323
12.1概述 323
12.2肌腱和韧带的解剖生理学结构 323
12.2.1肌腱的组织结构 324
12.2.2韧带的组织结构 325
12.3组织工程化肌腱和韧带的构建 326
12.3.1种子细胞 326
12.3.2支架材料 327
12.3.3组织工程化肌腱的构建 327
12.3.4组织工程化韧带的构建 328
12.4组织工程化肌腱和韧带的展望 329
参考文献 329
第13章 其他组织工程化组织 331
13.1组织工程化心脏瓣膜 331
13.2组织工程化血管 332
13.3组织工程化胰腺 333
13.4周围神经组织工程 334
参考文献 335