●總序
前言
第1章緒論1
1.1生物材料概述及發展1
1.2生物材料表界面及其重要性3
1.3自適應性生物材料及其特征4
1.4自適應性生物材料的應用5
參考文獻7
第2章生物材料的表面改性及其構建技術9
2.1表面接枝聚合物刷9
2.1.1SI-ATRP接枝11
2.1.2光引發接枝12
2.1.3等離子體接枝14
2.2等離子體表面處理技術15
2.3電化學沉積技術16
2.4材料表面肝素化17
2.4.1離子鍵合法18
2.4.2共價鍵合法18
2.5材料表面生物化19
2.5.1物理吸附法19
2.5.2化學鍵合法20
2.6表面生長水凝膠塗層技術20
2.7小結21
參考文獻22
第3章生物材料表面蛋白質吸附行為26
3.1蛋白冠及其生物學效應26
3.1.1蛋白冠的定義及驅動力26
3.1.2蛋白冠的生物學效應28
3.2材料物理化學性質對蛋白冠的影響作用35
3.2.1材料的物理性質對蛋白冠的影響作用35
3.2.2材料的化學性質對蛋白冠的影響作用37
3.3正常及病理環境下材料與蛋白冠的相互作用38
3.3.1正常環境下材料與蛋白冠的相互作用39
3.3.2病理環境下材料與蛋白冠的相互作用42
3.4總結與展望47
參考文獻48
第4章生物材料表界面高通量研究技術55
4.1材料表界面高通量篩選研究進展55
4.1.1材料表界面高通量微陣列平臺研究進展55
4.1.2基於天然細胞外基質的高通量微陣列55
4.1.3基於合成聚合物的高通量微陣列56
4.1.4基於水凝膠的3D高通量微陣列56
4.2高通量篩選報告繫統研究進展57
4.2.1蛋白質黏附報告繫統57
4.2.2增生報告繫統62
4.2.3功能性再生報告繫統64
4.2.4炎性細胞報告繫統67
4.3生物組學大數據在材料表界面高通量篩選的運用69
4.3.1轉錄組基因芯片/測序在材料表界面高通量篩選的運用69
4.3.2蛋白質組學分析技術在材料表界面高通量篩選的運用71
4.3.3單細胞測序在材料表界面高通量篩選的運用74
4.3.4質譜流式分析技術在材料表界面高通量篩選的運用75
參考文獻76
第5章自適應性纖溶功能材料82
5.1纖溶繫統83
5.2纖溶功能表面的概念85
5.3選擇性捕獲纖溶酶原的纖溶功能表面86
5.3.1基於ε-賴氨酸配體的纖溶酶原親和性表面86
5.3.2抗非特異性蛋白質吸附的ε-賴氨酸化纖溶表面88
5.3.3具有多重功能的纖溶表面90
5.4原位產生纖溶酶的纖溶功能表面92
5.5直接負載纖溶酶原激活物的纖溶功能表面93
5.6自適應性纖溶功能表面95
5.7結論與展望98
參考文獻99
第6章自適應性抗凝血材料104
6.1血液相容性材料104
6.1.1血液相容性材料表面構建104
6.1.2材料表面與血液組分的相互作用105
6.2自適應性血液相容性材料117
6.2.1自適應性血液相容性材料表面結構構建118
6.2.2自適應性血液相容性材料表面與血液組分的相互作用123
6.3自適應性高血液相容性材料的潛在應用125
6.3.1人工肺125
6.3.2心髒支架126
6.3.3人工血管127
6.3.4前景展望127
參考文獻128
第7章應用於血管支架表面的自適應性抗增生塗層132
7.1引言132
7.2冠脈粥樣硬化與血管支架介入治療133
7.2.1冠脈粥樣硬化133
7.2.2支架植入位置的血管微環境與血管支架內再狹窄的發生135
7.3防止支架內再狹窄的自適應性抗增生表面構建策略137
7.3.1 靶向動脈粥樣硬化響應性納米繫統構建策略137
7.3.2 響應性血管支架構建策略140
7.4血液微環境響應性的抗增生表面142
7.4.1血液微環境響應性的NO催化釋放抗增生表面142
7.4.2血液微環境響應性的H2S催化釋放抗增生表面148
7.5炎癥微環境響應性的抗增生表面150
7.5.1氧化還原響應性的抗增生表面150
7.5.2酶響應性的抗增生表面154
7.6自適應性抗增生功能塗層及在血管支架表面改性中的應用156
參考文獻161
第8章自適應性組織再生材料165
8.1引言165
8.2具有細胞選擇性的自適應性材料166
8.2.1材料表界面性質對細胞行為的影響166
8.2.2細胞選擇性材料的設計170
8.2.3細胞選擇性材料在組織再生中的應用173
8.3具有刺激回饋性能的自適應性材料179
8.3.1具有回饋性能的響應性材料設計179
8.3.2基於動態化學鍵的自適應性材料設計181
8.3.3具有刺激回饋性能的自適應性材料在組織再生中的應用185
8.4自適應性材料的免疫響應及組織再生189
8.4.1免疫響應在組織修復過程中的作用189
8.4.2生物材料的理化性質對免疫細胞的影響191
8.4.3自適應性材料通過調節自體免疫繫統影響組織再生的作用192
參考文獻195
第9章自適應性抗菌材料207
9.1引言207
9.2細菌感染部位微環境的特點208
9.3對感染微環境具有響應性的化學結構209
9.4自適應性抗菌表面的構築及應用210
9.4.1自適應性pH響應型抗菌表面211
9.4.2自適應性酶響應型抗菌表面214
9.4.3自適應性pH/酶雙響應型抗菌表面218
9.5自適應性抗菌藥物納米載體的構築及應用219
9.5.1自適應性抗菌載藥膠束220
9.5.2自適應性抗菌載藥囊泡226
9.5.3自適應性抗菌藥物偶聯載體228
9.6自適應性抗菌水凝膠的構築及應用231
9.6.1自適應性抗菌納米凝膠232
9.6.2 自適應性抗菌宏觀水凝膠235
9.6.3 自適應性抗菌水凝膠表面塗層237
9.7總結與展望238
參考文獻239
第10章模擬宿主防御肽的抗菌尼龍3聚合物243
10.1宿主防御肽發現、發展和特點243
10.1.1宿主防御肽的發現243
10.1.2宿主防御肽的發展244
10.1.3宿主防御肽的特點245
10.2模擬宿主防御肽的尼龍3聚合物結構設計及影響因素247
10.2.1尼龍3聚合物整體結構的設計247
10.2.2疏水性亞基的影響249
10.2.3正電荷/親水性亞基的影響253
10.2.4端基基團的影響254
10.3抗細菌尼龍3聚合物255
10.3.1第一代抗細菌尼龍3聚合物255
10.3.2第二代抗細菌尼龍3聚合物259
10.3.3尼龍3聚合物對細菌孢子的活性研究264
10.4抗真菌尼龍3聚合物264
10.4.1高選擇性抗真菌尼龍3聚合物265
10.4.2尼龍3聚合物對真菌生物被膜的活性研究269
10.5總結與展望271
參考文獻271
第11章硬組織再礦化和抗菌材料276
11.1硬組織脫礦和細菌微環境的特點276
11.1.1硬組織概述276
11.1.2硬組織脫礦的原因277
11.1.3硬組織周圍細菌微環境的特點279
11.2對硬組織脫礦和細菌微環境具有響應性的化學結構281
11.2.1具有礦化功能的化學結構281
11.2.2對細菌微環境具有響應性的化學結構284
11.3硬組織再礦化和抗菌表面的構築及應用285
11.3.1硬組織再礦化的方法285
11.3.2硬組織中的抗菌手段288
11.3.3抗菌與再礦化結合的策略290
參考文獻292
關鍵詞索引295
本書為“生物材料科學與工程叢書”之一。生物材料的迅速發展推動了其在再生醫學、藥物傳遞、抗菌、診斷、治療等諸多領域的廣泛應用。其中，生物材料的表界面與生命體直接接觸，從而影響蛋白質黏附、細胞響應和生物學功能。本書依托作者項目組“十三五”期間承擔的國家重點研發計劃項目“生物材料表面/界面及表面改性研究”(2016YFC1100400)來撰寫。全書共分為11章。緒論重點闡述生物材料的表界面及自適應性生物材料的定義。後續章節分別介紹生物材料的表界面改性技術、蛋白質吸附行為及高通量研究技術。本書重點闡述自適應性生物材料，包括自適應性纖溶功能材料和自適應性抗凝血材料，自適應性抗組織增生塗層和自適應性組織再生材料，以及自適應性抗菌材料。對抗菌材料及其與材料礦化的結合也進行了介紹。
本書可供生物材料、再生醫學等專業本科生、研究生作為教材使用，也可供相關專業教師和工程技術人員參考。
