第一单元 材料结构与性质 1
第1章 生物医学材料简介&胡孝光、王盈锦 1
1.1生医材料的发展 1
1.2生医材料相关器材 2
1.3未来展望 2
1.4本书大纲 3
第2章 材料结构&王盈锦 5
2.1键结 5
2.1.1离子键 5
2.1.2价键 7
2.1.3金属键 8
2.2晶体结构 8
2.2.1晶系 8
2.2.2金属 10
2.2.3压电性陶瓷结构 11
2.2.4米勒指标 12
2.2.5晶体的非完整性 16
2.3非晶质物质之结构 21
2.3.1玻璃材料 21
2.3.2高分子结构 25
2.4相图及相变化 28
2.4.1相律 28
2.4.2单一成份相图 30
2.4.3双成份共溶固相 31
2.4.4双成份非共溶固相 34
2.4.5三成份相图 40
2.4.6非平衡状态下成份的变化 41
第3章 材料之力学性质&王盈锦 51
3.1应力，应变关系 51
3.1.1应力 51
3.1.2应变 53
3.1.3应力与应变关系 56
3.2弹性与塑性 56
3.2.1弹性 56
3.2.2塑性 62
3.2.3弯曲强度 63
3.3黏弹性质 66
3.3.1二元及多元模式 66
3.3.2应力松弛 69
3.3.3潜变 70
3.4断裂性质 71
3.4.1断裂理论 71
3.4.2裂缝与孔洞 74
3.4.3材料断裂测试与应力强度因子 77
3.5材料疲乏 84
3.5.1疲乏测试 84
3.5.2裂缝扩大 84
3.5.3影响材料疲乏的因子 90
3.6材料结构对力学性质的影响 93
3.6.1金属、陶瓷材料 93
3.6.2玻璃与陶瓷材料 100
3.6.3高分子材料 101
3.6.4复合材料 106
第4章 材料的表面性质&蔡瑞莹 115
4.1表面能 115
4.1.1表面能与界面张力 115
4.1.2液体表面张力之量测 117
4.1.3接触角之量测 119
4.1.4固体表面自由能的量测 119
4.1.5固体表面亲疏水性分析 121
4.2表面电性 125
4.2.1扩散电双层及Gouy-Chapman理论 125
4.2.2 Stern吸附属 128
4.2.3表面动电位 128
4.2.4表面动电位之量测 129
4.3表面形态分析技术 132
4.3.1光学显微技术 133
4.3.2电子显微技术 138
4.3.3探针扫描显微技术 141
4.4表面成份分析 145
4.4.1红外光光谱分析仪 145
4.4.2 X-射线激发光电子（XPS）及欧杰电子（AES）频谱分析仪 153
第5章 材料劣化&王盈锦、林峰辉 157
5.1金属的腐蚀 157
5.1.1腐蚀的热力学基础 157
5.1.2腐蚀的动力学理论 160
5.1.3腐蚀的类别 166
5.1.4腐蚀钝化 168
5.2陶瓷劣化 173
5.2.1液-固相反应 174
5.2.2气-固相反应 175
5.2.3固-固相反应：磨擦与磨耗 178
5.2.4辐射之破坏 180
5.3高分子劣化 181
第6章 结缔组织&林峰辉、黄玲惠 183
6.1疏松结缔组织 183
6.1.1结构 184
6.2致密结缔组织 189
6.2.1筋腱的结构与特性 189
6.2.2韧带的结构与特性 190
6.2.3致密不规则结缔组织的结构与特性 190
6.3软骨组织的结构与种类 190
6.3.1透明软骨 191
6.3.2纤维软骨 191
6.3.3弹性软骨 191
6.4骨组织 192
6.4.1骨骼的结构及特性 192
6.4.2骨骼的组成物 193
6.4.3骨骼重建机制 193
6.4.4骨的矿质化理论 195
6.4.5骨的力学性质 196
6.4.6骨骼机械行为之模式 198
6.5血液及淋巴 203
6.5.1血球 203
6.5.2血浆、间质液和淋巴 204
第7章 生医材料的生物性质&黄玲惠 205
7.1生物体材料 205
7.1.1蛋白质功能 205
7.1.2蛋白质结构 206
7.1.3胶原蛋白 212
7.1.4弹力蛋白 216
7.1.5其他生物体高分子 217
7.2生医材料与组织的交互作用 219
7.3生物相容性评估 220
7.3.1生物相容性评估项目 221
7.3.2生物相容性评估的实验原则 221
7.3.3体外测试的生物性质分析 222
7.3.4动物体植入的生物性质分析 223
7.3.5结论 224
第二单元 生医材料特性及应用 227
第8章 金属材料&阙山璋 227
8.1不锈钢材料 227
8.1.1成份及结构 227
8.1.2力学性质 231
8.1.3材料制程 232
8.1.4医疗应用 233
8.2钴-铬合金 234
8.2.1成份及结构 234
8.2.2力学性质 237
8.2.3材料制程 238
8.2.4医疗应用 240
8.3钛及钛合金 240
8.3.1成份 240
8.3.2结构 242
8.3.3机械性质 243
8.3.4医疗应用 244
8.4其他金属材料 244
8.4.1镍-钛合金 246
8.4.2电极用的金属材料 252
第9章 生医陶瓷材料&林峰辉 255
9.1生物惰性陶瓷材料 256
9.1.1氧化铝 257
9.1.2氧化锆 261
9.2生物可蜕化或生物可吸收材料 261
9.2.1钙磷酸盐 262
9.2.2其它生物可吸收性陶瓷材料 273
9.3表面活性生医陶瓷材料 274
9.3.1成份及结构 274
9.3.2生医玻璃成份与分类生物活性之关系 278
9.4结语 279
第10章 高分子生医材料&王盈锦 283
10.1分子结构 283
10.1.1分子链 283
10.1.2分子量 284
10.1.3高分子组态 287
10.1.4分子构形 287
10.1.5交联与网状结构 291
10.2微观结构 292
10.2.1熔融态 292
10.2.2玻璃态 292
10.2.3半晶体状态 293
10.3高分子力学性质 293
10.3.1弹性模数 294
10.3.2黏弹性质 299
10.3.3力学性质的变化 302
10.3.4材料断裂 304
10.4材料的种类及应用 305
10.4.1热塑性生医高分子材料的种类及应用 305
10.4.2热固性生医高分子材料的种类及应用 314
10.4.3橡胶型生医高分子材料 317
10.5碳材料 317
10.5.1碳材料的结构 318
10.5.2材料制程 318
10.5.3性质 319
第11章 软组织驻植体&胡孝光、黄玲惠 325
11.1缝线 326
11.1.1生体中取得的材料 326
11.1.2合成材料 326
11.2组织黏著剂 327
11.2.1合成黏著剂 327
11.3皮肤相关驻植体 329
11.3.1皮肤组织之结构 329
11.3.2皮肤组织愈合机制 331
11.3.3受伤皮肤的覆盖材料 332
11.4上颔面的驻植体 334
11.5填充物材料 334
11.6隐形眼镜 335
11.7人工水晶体 337
11.8玻璃体 337
第12章 硬组织驻植体骨科及牙科&林峰辉、阙山璋 341
12.1骨断裂内固定器材 341
12.1.1骨线、骨针及骨螺丝 342
12.1.2骨板 343
12.1.3骨髓腔内钉 345
12.1.4脊椎装置 348
12.2关节取代物 351
12.2.1人工髋关节 352
12.2.2人工膝关节 357
12.3骨水泥 362
12.3.1压克力系骨水泥 363
12.3.2压克力系骨水泥之机械强度 367
12.3.3骨水泥显微结构与机械强度 370
12.3.4骨水泥之生物性质 373
12.3.5骨水泥之修饰与改进 374
12.3.5结语 376
12.4牙科用汞齐合金 376
12.4.1汞齐合金之化学成份及显微结构 377
12.4.2汞齐合金之固化反应及显微结构 378
12.4.3物理性质 379
12.4.4汞齐合金之腐蚀 380
12.4.5汞齐合金之临床表现 381
12.4.6汞齐合金实验室性质与临床报告之关系 381
12.4.7汞齐合金之生物适应性 382
12.5牙科用复合树脂 382
12.5.1复合树脂之分类 383
12.5.2总结 388
第13章 血液相关材料&黄义侑、蔡瑞茔 393
13.1血液循环系统及凝血机制 393
13.1.1循环系统 393
13.1.2凝血机制 396
13.2替代血 398
13.2.1人体之氧气输送机制 399
13.2.2血红素类替代血 402
13.2.3氟碳化合物类替代血 404
13.3人工血管 406
13.4人工心瓣膜 410
13.4.1前言 410
13.4.2人工心瓣膜种类与材料 410
13.4.3未来发展 414
13.5左心室辅助系统与全人工心脏 414
13.5.1前言 414
13.5.2左心室辅助装置 414
13.5.3全套人工心脏 416
13.6人工肾脏 417
13.6.1前言 417
13.6.2人工肾脏所使用的材料 417
13.6.3其它血液净化的方法 419
第14章 药物及生物活性物质的制放&黄义侑、王盈锦 423
14.1制放理论 423
14.1.1前言 423
14.1.2制放原理 424
14.1.3种类及实例 429
14.2制放材料 434
14.2.1矽胶 436
14.2.2水胶 437
14.2.3分解性材料 437
14.3人造细胞及微胶囊 442
14.3.1微胶囊材料与制造方法 444
14.3.2微胶囊包埋胰岛组织的应用 447