生物材料學(xué)

前言

生物材料學(xué)》是“普通高等教育‘十五’國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材”之一。學(xué)科間的融合與交叉已成為21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，作者針對(duì)材料科學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等專業(yè)的教學(xué)需求，并基于多年國(guó)內(nèi)外研究和教學(xué)工作經(jīng)歷著寫本書。. 本書內(nèi)容力圖結(jié)合材料科學(xué)和醫(yī)學(xué)的相關(guān)知識(shí)，突出基本概念和基本原理，目的是使讀者熟悉生物材料在醫(yī)學(xué)中的運(yùn)用和此類運(yùn)用合理性的理論基礎(chǔ)。書中系統(tǒng)地介紹了體內(nèi)組織與器官替代用生物材料及器械的基本結(jié)構(gòu)、物理機(jī)械性能、表面性能、生化性能、人體細(xì)胞及體液組織對(duì)植人材料的反應(yīng)和生物相容性，植人材料的腐蝕與毒性作用，人體軟、硬組織替代材料的選擇、應(yīng)用與實(shí)踐等，著重從材料科

內(nèi)容概要

　　本書首先分別介紹材料科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和與人體組織相關(guān)的生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，然后介紹了與人體組織相關(guān)的生物學(xué)知識(shí)，特別是細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能、骨組織生物力學(xué)、生物相容性以及判別依據(jù)等；論述了材料的基本結(jié)構(gòu)與基本性能；介紹了金屬、陶瓷、高分子植入材料，并重點(diǎn)論述了材料制備工藝－材料微觀結(jié)構(gòu)－材料性能間相互關(guān)系；介紹了軟組織和硬組織的修復(fù)與替代；討論器官移植與組織工程新技術(shù)；以蛋白質(zhì)功能區(qū)的特點(diǎn)引入生物納米技術(shù)，并著重介紹了納米材料制備與表征方法以及納米藥物載體與藥物控釋。
　　本書附有大量圖表以及一些例題和習(xí)題，便于讀者學(xué)習(xí)。本書可作為材料科學(xué)領(lǐng)域各專業(yè)、環(huán)境工程各專業(yè)、生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)和臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)的高年級(jí)本科學(xué)生和研究生的生物材料學(xué)課程的教材，也可供相關(guān)科技人員閱讀參考。

書籍目錄

前言
第1章 緒論
1.1 生物材料發(fā)展背景
1.2 生物材料的分類及基本性質(zhì)
1.3 生物材料的使用性能
1.4 生物材料及學(xué)科發(fā)展
參考文獻(xiàn)
第2章 生物學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)與生物相容性
2.1 細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能
2.2 細(xì)胞外基質(zhì)
2.3 人體血液與組織液系統(tǒng)
2.3.1 人體血液構(gòu)成及性質(zhì)
2.3.2 肝素
2.3.3 血管組織
2.3.4 血流量和血流速率
2.4 人體組織液構(gòu)成及性質(zhì)
2.4.1 組織液的生成
2.4.2 血液和組織液之間的物質(zhì)交換
2.5 人體骨骼系統(tǒng)與骨組織生物力學(xué)
2.5.1 骨質(zhì)與骨骼
2.5.2 關(guān)節(jié)生物力學(xué)
2.6 人體免疫系統(tǒng)與免疫細(xì)胞
2.6.1 淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞與免疫
2.6.2 吞噬細(xì)胞
2.6.3 細(xì)胞因子
2.7 材料-組織界面反應(yīng)
2.7.1 物質(zhì)過(guò)膜轉(zhuǎn)運(yùn)
2.7.2 反應(yīng)過(guò)程與反應(yīng)機(jī)理
2.7.3 顆粒狀植人材料可能的毒副作用
2.7.4 細(xì)胞對(duì)植入物質(zhì)的反應(yīng)規(guī)律
2.7.5 吸收物質(zhì)的生物排泄
2.8 生物相容性
2.8.1 概述
2.8.2 生物相容性評(píng)價(jià)體系
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第3章 材料的基本結(jié)構(gòu)
3.1 化學(xué)鍵
3.2 晶體結(jié)構(gòu)
3.2.1 同尺寸原子
3.2.2 合金材料
3.3 晶體結(jié)構(gòu)的缺陷
3.4 長(zhǎng)鏈分子化合物
3.5 過(guò)冷和網(wǎng)狀固體
3.6 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第4章 材料的基本性能
4.1 力學(xué)性能
4.1.1 材料的應(yīng)力—應(yīng)變行為
4.1.2 力學(xué)性能失穩(wěn)
4.1.3 黏彈性
4.2 熱學(xué)特征
4.3 相圖
4.4 熱處理強(qiáng)化
4.4.1 金屬
4.4.2 陶瓷和玻璃
4.4.3 高分子聚合物和人造橡膠
4.5 表面特性
4.6 電性能
4.7 光學(xué)性能
4.8 x射線吸收
4.9 密度和孔隙度
4.10 聲學(xué)和超聲波性能
4.11 擴(kuò)散特性
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第5章 金屬植入材料
5.1 不銹鋼
5.1.1 不銹鋼種類和組成
5.1.2 不銹鋼的性能
5.1.3 不銹鋼植人材料的制造方法與過(guò)程
5.2 co基合金
5.2.1 co基合金的種類和組成
5.2.2 鈷基合金的特性
5.2.3 鉆基合金植入器件的制造
5.3 鈦和鈦合金
5.3.1 ti金屬和ti合金的成分
5.3.2 鈦和鈦合金的結(jié)構(gòu)與性能
5.3.3 ti植入器件制造
5.4 齒科用金屬
5.4.1 齒科用汞合金
5.4.2 金
5.4.3 ni-ti合金
5.5 其他金屬
5.6 金屬植入材料的腐蝕
5.6.1 電化學(xué)腐蝕
5.6.2 腐蝕中的電勢(shì)-ph圖
5.6.3 腐蝕速率和極化曲線
5.6.4 臨床應(yīng)用金屬的腐蝕
5.6.5 腐蝕最小化實(shí)例分析
5.7 金屬與合金表面涂層處理
5.7.1 氮化處理
5.7.2 涂層處理
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第6章 陶瓷植入材料
6.1 陶瓷結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系
6.1.1 原子鍵與原子排列
6.1.2 陶瓷材料的物理性能
6.2 氧化鋁
6.2.1 氧化鋁的性能
6.2.2 氧化鋁單晶的制備方法
6.2.3 氧化鋁單晶的臨床應(yīng)用
6.3 磷酸鈣陶瓷
6.3.1 磷酸鈣鹽的結(jié)構(gòu)
6.3.2 羥基磷灰石的性能
6.3.3 羥基磷灰石生產(chǎn)工藝
6.4 玻璃陶瓷
6.4.1 玻璃陶瓷的制備
6.4.2 玻璃陶瓷的性能
6.5 其他陶瓷
6.5.1 氧化鋯、鋁酸鈣生物陶瓷
6.5.2 氧化鈦、尖晶石生物陶瓷
6.5.3 功能性活性生物陶瓷
6.6 碳化物
6.6.1 碳結(jié)構(gòu)
6.6.2 碳的性能
6.6.3 植人體制造
6.7 陶瓷品質(zhì)的惡化
6.8 生物陶瓷應(yīng)用
6.8.1 硬組織修復(fù)和替代材料
6.8.2 放射性生物陶瓷在治療癌癥方面的應(yīng)用
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第7章 醫(yī)用高分子植入材料
7.1 高分子材料的聚合
7.1.1 縮聚反應(yīng)
7.1.2 加成聚合或自由基聚合反應(yīng)
7.2 分子結(jié)構(gòu)和溫度對(duì)聚合物性能的影響
7.2.1 相對(duì)分子質(zhì)量和化學(xué)成分的影響
7.2.2 側(cè)基團(tuán)、交聯(lián)和支鏈的影響
7.2.3 溫度對(duì)材料性能的影響
7.3 聚合物植人材料
7.3.1 尼龍
7.3.2 聚乙烯
7.3.3 聚丙烯
7.3.4 聚丙烯酸酯
7.3.5 碳氟聚合物
7.3.6 橡膠
7.4 高強(qiáng)度的熱塑料
7.5 生物降解性高分子材料
7.6 聚合物的破壞
7.6.1 化學(xué)作用
7.6.2 消毒作用
7.6.3 機(jī)械化學(xué)作用
7.6.4 體內(nèi)環(huán)境的作用
7.7 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)
7.7.1 復(fù)合材料的力學(xué)性能
7.7.2 復(fù)合生物材料的應(yīng)用
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第8章 生物組織的結(jié)構(gòu)—性能關(guān)系
8.1 蛋白質(zhì)
8.1.1 膠原蛋白
8.1.2 彈性蛋白
8.2 多糖
8.2.1 透明質(zhì)酸與軟骨素
8.2.2 硫酸軟骨素
8.3 組織的結(jié)構(gòu)性能關(guān)系
8.3.1 礦化組織(骨與牙)
8.3.2 骨改造
8.3.3 富含膠原蛋白的組織
8.3.4 彈性組織
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第9章 人體組織對(duì)植入材料的反應(yīng)
9.1 正常傷口的治愈過(guò)程
9.1.1 炎癥
9.1.2 細(xì)胞在傷口修復(fù)過(guò)程中的反應(yīng)
9.2 人體對(duì)植人材料的反應(yīng)
9.2.1 細(xì)胞對(duì)植入材料的反應(yīng)
9.2.2 植人材料對(duì)全身的影響
9.3 血液相容性
9.3.1 影響血液相容性的因素
9.3.2 無(wú)凝血作用的表面
9.4 致癌性
9.4.1 致癌性的測(cè)試
9.4.2 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
9.5 植人物的病理學(xué)反應(yīng)
9.5.1 硅樹脂植人物的病理學(xué)并發(fā)癥
9.5.2 磨損顆粒引發(fā)的炎癥反應(yīng)
9.5.3 生物材料表面的補(bǔ)體激活
9.5.4 植人物的異常礦化作用
9.5.5 細(xì)胞毒性反應(yīng)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第10章 軟組織替代與植入
10.1 縫合線、手術(shù)膠帶和組織膠帶
10.1.1 縫合線
10.1.2 手術(shù)膠帶和手術(shù)纖維
10.1.3 組織膠帶
10.2 經(jīng)皮植人體和皮膚植入體
10.2.1 經(jīng)皮器
10.2.2 人造皮膚
10.3 顎面組織和其他軟組織修復(fù)
10.3.1 顎面植人體
10.3.2 眼、耳植人體
10.3.3 體液傳輸植入體
10.3.4 孔隙填充植入體
10.4 血管植入材料
10.5 心臟瓣膜植入材料
10.6 心和肺輔助裝置
10.7 人造器官
10.7.1 人造心臟
10.7.2 心臟起搏器
10.7.3 人工腎臟透析膜
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第11章 硬組織替代與修復(fù)
11.1 植入用金屬絲、銷和螺釘
11.1.1 金屬絲
11.1.2 內(nèi)固定釘
11.1.3 螺釘
11.2 接骨板
11.2.1 皮質(zhì)骨接骨板
11.2.2 松質(zhì)骨接骨板
11.3 骨髓腔內(nèi)置裝置
11.4 脊柱固定器件
11.5 骨折電磁刺激療法
11.6 關(guān)節(jié)的替換
11.6.1 下肢關(guān)節(jié)植入
11.6.2 上肢關(guān)節(jié)植入
11.7 牙科植入材料
11.7.1 牙根植入體
11.7.2 骨膜接觸型種植體和下頜骨穿孔型植人體
11.8 矯形植入的界面問(wèn)題
11.8.1 骨水泥固定
11.8.2 孔隙內(nèi)生長(zhǎng)固定
11.8.3 直接骨性結(jié)合
11.8.4 界面與被動(dòng)固定
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第12章 器官移植與組織工程
12.1 器官移植
12.1.1 移植過(guò)程免疫學(xué)因素
12.1.2 血液組織移植(輸血)
12.1.3 個(gè)體器官移植
12.1.4 骨移植
12.1.5 皮膚和頭發(fā)移植
12.1.6 組織和器官再生
12.1.7 倫理上的考慮
12.2 組織工程
12.2.1 組織工程概況與研究進(jìn)展
12.2.2 細(xì)胞免疫和組織移植
12.2.3 基體和細(xì)胞外支架在細(xì)胞移植中的作用
12.2.4 外襯結(jié)構(gòu)的組織工程
12.2.5 骨組織工程
12.2.6 人造器官的組織工程
12.2.7 組織工程研究和應(yīng)用的若干問(wèn)題
12.2.8 組織工程展望
12.3 干細(xì)胞工程
12.3.1 干細(xì)胞的概念和特性
12.3.2 干細(xì)胞工程的臨床應(yīng)用
12.3.3 干細(xì)胞工程中的主要問(wèn)題
12.3.4 干細(xì)胞工程中亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題
12.3.5 干細(xì)胞工程展望
12.3.6 干細(xì)胞工程的倫理學(xué)考慮
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第13章 生物納米技術(shù)
13.1 蛋白質(zhì)納米功能區(qū)域
13.2 納米生物材料概念
13.2.1 納米生物材料基本特性
13.2.2 納米生物材料制備技術(shù)
13.2.3 納米顆粒表征方法(納米顆粒測(cè)量技術(shù))
13.3 納米傳感器
13.4 納米藥物/基因載體技術(shù)
13.5 納米藥物載體導(dǎo)向技術(shù)
13.5.1 物理化學(xué)導(dǎo)向
13.5.2 生物導(dǎo)向
13.6 納米材料控釋作用
13.6.1 納米材料控釋作用優(yōu)越性
13.6.2 藥物控釋納米載體材料的基本要求
13.6.3 制備膠囊藥物釋控體系的高分子材料
13.6.4 納米微膠囊載體的制備方法
13.6.5 納米藥物載體的藥物控釋機(jī)理
13.6.6 納米顆粒表面改性與藥物組裝
13.6.7 高分子納米顆粒藥物控釋體系的給藥途徑
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄1 物理常數(shù)表
附錄2 單位換算表
附錄3 基本公制單位
附錄4 衍生單位表
附錄5 常用前綴符號(hào)表
附錄6 部分元素的特征數(shù)據(jù)表
附錄7 部分工程材料的性能表(20℃)
附錄8 名詞解釋

編輯推薦

《生物材料學(xué)》由科學(xué)出版社出版。

圖書封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

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