生物材料的生物相容性

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(yī)學材料概述　1
1.1.1　生物醫(yī)學材料定義　1
1.1.2　生物醫(yī)學材料分類　2
1.1.3　生物醫(yī)學材料應用　7
1.2　生物醫(yī)學材料應用的生理環(huán)境　10
1.2.1　細胞與細胞內(nèi)液　10
1.2.2　血液與組織間隙液　13
1.3　生物醫(yī)學材料基本性能要求　15
1.3.1　生物醫(yī)學材料的生物功能性　15
1.3.2　生物醫(yī)學材料的生物相容性　16
1.4　生物醫(yī)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(xiàn)象與吸附類型　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(huán)境中的物質釋放　49
3.1　生物材料體內(nèi)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(huán)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(huán)境中的降解　61
3.3.1　典型金屬生物材料的體內(nèi)磨損與腐蝕行為　61
3.3.2　典型無機生物材料的體內(nèi)溶解與離子交換　65
3.3.3　典型醫(yī)用高分子材料在生理環(huán)境中的降解　67
3.3.4　生理環(huán)境中復合生物醫(yī)學材料的降解行為　75
3.4　植入材料釋放物在體內(nèi)的代謝　77
3.4.1　機體正常識別物質的體內(nèi)代謝行為　77
3.4.2　非機體必須溶出物的體內(nèi)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(shù)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　基于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　凝血系統(tǒng)　135
6.2.2　體內(nèi)生理凝血機制　136
6.2.3　抗凝血系統(tǒng)　137
6.2.4　纖溶系統(tǒng)　138
6.2.5　凝血與抗凝血平衡調節(jié)　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　材料與免疫系統(tǒng)相互作用　148
7.2　醫(yī)用金屬的潛在毒性　149
7.2.1　金屬劑量與毒性效應的關系　150
7.2.2　醫(yī)用金屬的毒性分子機制　150
7.2.3　人體必需金屬元素的功能與毒性　152
7.2.4　金屬對機體不同系統(tǒng)的潛在毒性　154
7.2.5　可降解醫(yī)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(chǎn)生途徑　158
7.3.2　生物陶瓷的毒性機制　159
7.3.3　常見醫(yī)用生物陶瓷的毒性效應　160
7.4　醫(yī)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(yī)用聚合物的毒性　161
7.5　生物材料毒性評價的依據(jù)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　人體免疫系統(tǒng)與免疫反應　176
8.1.1　免疫系統(tǒng)　176
8.1.2　免疫反應　177
8.2　生物醫(yī)學材料免疫應答的基本過程　179
8.2.1　生物醫(yī)學材料免疫機制　179
8.2.2　生物醫(yī)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(xiàn)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(fā)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　基于表面粗糙度和剛度的生物醫(yī)學材料改性　196
8.5.2　基于材料表面形貌的生物醫(yī)學材料改性　196
8.5.3　基于材料大小形狀的生物醫(yī)學材料改性　197
8.5.4　基于材料表面化學的生物醫(yī)學材料改性　198
8.6　生物醫(yī)學材料的免疫調節(jié)作用　199
8.6.1　生物材料免疫調節(jié)在腫瘤治療中的應用　199
8.6.2　生物材料免疫調節(jié)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(yī)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　心血管系統(tǒng)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　細胞骨架系統(tǒng)及其力學穩(wěn)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