目錄
總序
前言
第1章生物材料的生物相容性概述1
1.1生物醫學材料概述1
1.1.1生物醫學材料定義1
1.1.2生物醫學材料分類2
1.1.3生物醫學材料應用7
1.2生物醫學材料應用的生理環境10
1.2.1細胞與細胞內液10
1.2.2血液與組織間隙液13
1.3生物醫學材料基本性能要求15
1.3.1生物醫學材料的生物功能性15
1.3.2生物醫學材料的生物相容性16
1.4生物醫學材料宿主反應概述18
1.4.1血液反應19
1.4.2組織反應20
1.4.3免疫反應20
參考文獻21
第2章生物材料的表面界面行為23
2.1材料表面結構與表面性質23
2.1.1固體表面結構24
2.1.2固體表面性質29
2.1.3固體表面間力35
2.2材料表面吸附與界面黏附38
2.2.1吸附現像與吸附類型38
2.2.2固體表面吸附理論39
2.2.3固液吸附與固固黏附42
2.3生物材料表面特征與界面行為44
2.3.1材料表面性能與生物相容性44
2.3.2材料表面特征及生物學意義45
參考文獻48
第3章植入材料在生理環境中的物質釋放49
3.1生物材料體內降解及物質釋放機制49
3.1.1金屬材料的腐蝕與磨損50
3.1.2無機材料的溶解與降解52
3.1.3高分子材料的降解途徑53
3.2生物材料降解的影響因素55
3.2.1生理環境因素55
3.2.2材料屬性因素57
3.3典型植入材料在生理環境中的降解61
3.3.1典型金屬生物材料的體內磨損與腐蝕行為61
3.3.2典型無機生物材料的體內溶解與離子交換65
3.3.3典型醫用高分子材料在生理環境中的降解67
3.3.4生理環境中復合生物醫學材料的降解行為75
3.4植入材料釋放物在體內的代謝77
3.4.1機體正常識別物質的體內代謝行為77
3.4.2非機體必須溶出物的體內代謝行為82
參考文獻85
第4章生物材料表面對血漿蛋白的吸附87
4.1材料表面的蛋白質吸附過程87
4.1.1單一蛋白質吸附88
4.1.2蛋白質競爭吸附89
4.2材料表面蛋白質吸附的影響因素90
4.2.1材料表面性質對蛋白質吸附的影響91
4.2.2蛋白質性質對材料表面吸附的影響95
4.3材料表面蛋白質吸附的研究方法96
4.3.1常用的研究方法96
4.3.2蛋白質組學分析97
4.3.3分子模擬99
4.4蛋白質吸附對材料生物相容性的影響101
4.4.1蛋白質吸附對細胞黏附和生長的影響101
4.4.2蛋白質吸附對材料血液相容性的影響102
4.4.3蛋白質吸附對材料免疫反應的影響103
參考文獻104
第5章生物材料表面的細胞黏附與鋪展109
5.1材料表面細胞黏附與鋪展的生物學意義109
5.1.1細胞黏附與黏附分子110
5.1.2細胞鋪展與骨架形變110
5.1.3細胞黏附與鋪展的力學參數測量111
5.1.4細胞在材料表面黏附與鋪展的生物學意義112
5.2材料表面特性對細胞黏附與鋪展的影響113
5.2.1表面拓撲形貌的影響114
5.2.2材料表面電荷的影響115
5.2.3材料表面潤濕性影響116
5.3材料表面細胞黏附與鋪展的分子基礎117
5.3.1細胞外基質117
5.3.2細胞黏附分子118
5.3.3材料表面細胞黏附的分子效應及過程121
5.4基於細胞黏附與鋪展理論的表面改性技術122
5.4.1材料表面改性的分類123
5.4.2表面改性對細胞黏附與鋪展的影響124
參考文獻127
第6章凝血、溶血與血栓129
6.1血液成分及其生理特性129
6.1.1血液的組成與生理功能129
6.1.2血液的理化特性133
6.2正常機體凝血與抗凝血平衡134
6.2.1凝血繫統135
6.2.2體內生理凝血機制136
6.2.3抗凝血繫統137
6.2.4纖溶繫統138
6.2.5凝血與抗凝血平衡調節138
6.3血液與材料的相互作用139
6.3.1生物材料對凝血的影響139
6.3.2生物材料對溶血的影響140
6.3.3血栓形成141
參考文獻143
第7章生物材料的毒性效應144
7.1生物材料的毒性作用144
7.1.1生物材料毒性概述144
7.1.2材料與組織相互作用146
7.1.3材料與血液相互作用147
7.1.4材料與免疫繫統相互作用148
7.2醫用金屬的潛在毒性149
7.2.1金屬劑量與毒性效應的關繫150
7.2.2醫用金屬的毒性分子機制150
7.2.3人體必素的功能與毒性152
7.2.4金屬對機體不同繫統的潛在毒性154
7.2.5可降解醫用金屬材料的潛在毒性效應157
7.3生物陶瓷的潛在毒性158
7.3.1生物陶瓷毒性的產生途徑158
7.3.2生物陶瓷的毒性機制159
7.3.3常見醫用生物陶瓷的毒性效應160
7.4醫用聚合物的潛在毒性160
7.4.1聚合物毒性的來源160
7.4.2常用醫用聚合物的毒性161
7.5生物材料毒性評價的依據和方法165
7.5.1生物學評價的基本原則和風險管理165
7.5.2生物學試驗項目選擇及生物風險評估中需要考慮的終點167
參考文獻170
第8章生物材料的免疫學反應176
8.1人體免疫繫統與免疫反應176
8.1.1免疫繫統176
8.1.2免疫反應177
8.2生物醫學材料免疫應答的基本過程179
8.2.1生物醫學材料免疫機制179
8.2.2生物醫學材料免疫應答過程180
8.3炎癥與異物反應182
8.3.1炎癥的概念182
8.3.2炎癥的病理變化184
8.3.3炎癥的表現與分類186
8.3.4炎癥的結局187
8.3.5生物材料引起的異物反應189
8.4致畸與致瘤反應189
8.4.1致畸性189
8.4.2材料致瘤的基本發展過程192
8.5針對免疫反應的生物材料改性策略196
8.5.1基於表面粗糙度和剛度的生物醫學材料改性196
8.5.2基於材料表面形貌的生物醫學材料改性196
8.5.3基於材料大小形狀的生物醫學材料改性197
8.5.4基於材料表面化學的生物醫學材料改性198
8.6生物醫學材料的免疫調節作用199
8.6.1生物材料免疫調節在腫瘤治療中的應用199
8.6.2生物材料免疫調節在器官移植中的應用201
參考文獻202
第9章生物材料的力學相容性207
9.1生物醫學材料的力學性能207
9.1.1生物材料力學性能及其評價方式208
9.1.2不可降解金屬材料的力學性能210
9.1.3可降解金屬材料的力學性能214
9.1.4聚合物的力學性能218
9.2植入材料力學性能的生物學意義221
9.2.1心血管繫統植入材料力學性能的生物學意義221
9.2.2骨修復材料力學性能的生物學意義222
9.3力刺激信號傳導與細胞反應機制223
9.3.1細胞骨架繫統及其力學穩定性224
9.3.2細胞基質和細胞間的相互作用224
9.3.3細胞應力調控的信號轉導224
參考文獻225
關鍵詞索引230