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(xué)材料概述　1
1.1.1　生物醫(yī)學(xué)材料定義　1
1.1.2　生物醫(yī)學(xué)材料分類　2
1.1.3　生物醫(yī)學(xué)材料應(yīng)用　7
1.2　生物醫(yī)學(xué)材料應(yīng)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(xué)材料基本性能要求　15
1.3.1　生物醫(yī)學(xué)材料的生物功能性　15
1.3.2　生物醫(yī)學(xué)材料的生物相容性　16
1.4　生物醫(yī)學(xué)材料宿主反應(yīng)概述　18
1.4.1　血液反應(yīng)　19
1.4.2　組織反應(yīng)　20
1.4.3　免疫反應(yīng)　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(jié)構(gòu)與表面性質(zhì)　23
2.1.1　固體表面結(jié)構(gòu)　24
2.1.2　固體表面性質(zhì)　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(xué)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(zhì)釋放　49
3.1　生物材料體內(nèi)降解及物質(zhì)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(fù)合生物醫(yī)學(xué)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(zhì)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(zhì)吸附過程　87
4.1.1　單一蛋白質(zhì)吸附　88
4.1.2　蛋白質(zhì)競爭吸附　89
4.2　材料表面蛋白質(zhì)吸附的影響因素　90
4.2.1　材料表面性質(zhì)對蛋白質(zhì)吸附的影響　91
4.2.2　蛋白質(zhì)性質(zhì)對材料表面吸附的影響　95
4.3　材料表面蛋白質(zhì)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(zhì)組學(xué)分析　97
4.3.3　分子模擬　99
4.4　蛋白質(zhì)吸附對材料生物相容性的影響　101
4.4.1　蛋白質(zhì)吸附對細胞黏附和生長的影響　101
4.4.2　蛋白質(zhì)吸附對材料血液相容性的影響　102
4.4.3　蛋白質(zhì)吸附對材料免疫反應(yīng)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(xué)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(xué)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(xué)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(chǔ)　117
5.3.1　細胞外基質(zhì)　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(yīng)及過程　121
5.4　基于細胞黏附與鋪展理論的表面改性技術(shù)　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(diào)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(yīng)　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(yīng)的關(guān)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(yīng)　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(yīng)　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(xué)評價的基本原則和風險管理　165
7.5.2　生物學(xué)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(xué)反應(yīng)　176
8.1　人體免疫系統(tǒng)與免疫反應(yīng)　176
8.1.1　免疫系統(tǒng)　176
8.1.2　免疫反應(yīng)　177
8.2　生物醫(yī)學(xué)材料免疫應(yīng)答的基本過程　179
8.2.1　生物醫(yī)學(xué)材料免疫機制　179
8.2.2　生物醫(yī)學(xué)材料免疫應(yīng)答過程　180
8.3　炎癥與異物反應(yīng)　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(jié)局　187
8.3.5　生物材料引起的異物反應(yīng)　189
8.4　致畸與致瘤反應(yīng)　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(yīng)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(xué)材料改性　196
8.5.2　基于材料表面形貌的生物醫(yī)學(xué)材料改性　196
8.5.3　基于材料大小形狀的生物醫(yī)學(xué)材料改性　197
8.5.4　基于材料表面化學(xué)的生物醫(yī)學(xué)材料改性　198
8.6　生物醫(yī)學(xué)材料的免疫調(diào)節(jié)作用　199
8.6.1　生物材料免疫調(diào)節(jié)在腫瘤治療中的應(yīng)用　199
8.6.2　生物材料免疫調(diào)節(jié)在器官移植中的應(yīng)用　201
參考文獻　202
第9章　生物材料的力學(xué)相容性　207
9.1　生物醫(yī)學(xué)材料的力學(xué)性能　207
9.1.1　生物材料力學(xué)性能及其評價方式　208
9.1.2　不可降解金屬材料的力學(xué)性能　210
9.1.3　可降解金屬材料的力學(xué)性能　214
9.1.4　聚合物的力學(xué)性能　218
9.2　植入材料力學(xué)性能的生物學(xué)意義　221
9.2.1　心血管系統(tǒng)植入材料力學(xué)性能的生物學(xué)意義　221
9.2.2　骨修復(fù)材料力學(xué)性能的生物學(xué)意義　222
9.3　力刺激信號傳導(dǎo)與細胞反應(yīng)機制　223
9.3.1　細胞骨架系統(tǒng)及其力學(xué)穩(wěn)定性　224
9.3.2　細胞基質(zhì)和細胞間的相互作用　224
9.3.3　細胞應(yīng)力調(diào)控的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)　224
參考文獻　225
關(guān)鍵詞索引　230