先进生物材料学（“十二五”国家重点图书出版规划项目）_周长忍_9787566810038

　　《先进生物材料学》主要包括生物相容性及其评价，生物高分子材料的先进设计与合成，生物无机非金属材料的设计与合成。生物材料的表面修饰，液晶态生物材料，凝胶态生物材料，生物复合材料，纳米生物材料以及生物材料的制品与应用等。《先进生物材料学》的特点是突出生物材料的最新研究成果，较系统地介绍生物材料的最新研究与应用，从材料学的角度介绍相关生物材料的先进性。
　　《先进生物材料学》可作为材料学、生物医学工程、基础医学、临床医学、药学、生物学、化学专业的教学科研参考书，也可作为生物材料、医疗器械、制药企业科技研发与管理的参考书。

1 绪论
1.1 引言
1.1.1 先进生物材料的概念
1.1.2 先进生物材料的类型
1.1.3 先进生物材料关注的研究内容
1.1.4 生物材料的先进性要求
1.2 先进生物材料简介
1.2.1 天然生物材料
1.2.2 液晶态生物材料
1.2.3 纳米生物材料
1.2.4 药用高分子材料
1.2.5 智能高分子材料
1.2.6 杂化及组织工程材料
1.3 生物材料的先进制备方法
1.3.1 生物材料的功能化设计
1.3.2 可降解材料的降解速率调控
1.3.3 生物材料制品的先进制备方法
1.4 生物材料的发展趋势
1.4.1 生物材料的过去
1.4.2 生物材料的现在
1.4.3 生物材料的将来

2 生物相容性及其评价
2.1 引言
2.2 生物体与生物材料相互作用
2.2.1 生物学环境
2.2.2 材料与生物体内的相互作用
2.3 组织与细胞相容性
2.3.1 引言
2.3.2 组织反应
2.3.3 细胞相容性的评价方法
2.3.4 其他组织相容性的评价方法
2.3.5 展望
2.4 血液相容性
2.4.1 血液相容性相关的血液组分
2.4.2 生物材料的表面结构与抗凝血之间的关系
2.5 表面对生物相容性的影响
2.5.1 生物材料的表面修饰与表征技术
2.5.2 表面化学对蛋白吸附的影响
2.5.3 表面官能团对细胞的影响
2.5.4 表面官能团对组织表达的影响
2.5.5 仿生化表面设计在组织工程中的应用
2.5.6 通过表面功能化来改善药物释放
2.6 生物材料的异体反应
2.6.1 简介
2.6.2 巨噬细胞
2.6.3 异体巨大细胞
2.6.4 巨噬细胞／巨细胞对生物材料的反应

3 生物高分子材料
3.1 引言
3.2 抗凝血材料的设计与合成
3.2.1 引言
3.2.2 生物惰性表面的设计与合成
3.2.3 生物活性表面材料的设计与合成
3.2.4 抗凝血材料的仿生设计与合成
3.3 智能材料的设计与合成
3.3.1 温度敏感材料
3.3.2 pH敏感材料
3.3.3 光敏感材料
3.3.4 电场、磁场响应性智能材料
3.3.5 复合敏感性材料
3.3.6 生物降解形状记忆材料
3.4 特殊结构材料的设计与合成
3.4.1 星型分子的设计与合成
3.4.2 树枝状分子的设计与合成
3.4.3 超支化分子的设计与合成
3.4.4 其他特殊结构材料的设计与合成
3.5 生物材料的绿色合成
3.5.1 微波合成法
3.5.2 超临界二氧化碳合成法
……

4 生物无机非金属材料的先进设计与合成
5 生物材料的表面修饰
6 液晶态生物材料
7 凝胶态生物材料
8 生物复合材料
9 纳米生物材料
10 生物材料制品与应用

　　《先进生物材料学》

　　1．2．3纳米生物材料

　　纳米生物材料是从材料领域发展出来的一个崭新领域，其研究涉及口腔材料、骨科材料、载药材料、介入导管、血管支架以及许多临床使用的耗材。国际上不少专家学者预言，纳米材料很可能成为21世纪生物材料的核心，其原因是人体的骨骼、牙齿、筋、腿等都发现有典型的由纳米微粒形成并具有纳米结构的纳米复合材料。

　　从仿生的观点看纳米材料，其应该是人体组织器官的最佳结构材料，具有许多传统材料所不具备的独特的理化性质和生物学效应，在生物医用领域具有广阔的应用前景。荧光量子点、荧光纳米碳及荧光纳米硅等荧光纳米探针在细胞与组织的标记、生物成像、生物传感、疾病诊断与检测等纳米生物医学领域具有重要的应用价值；磁性纳米粒子可用于磁共振成像（MRI）和生物分离等。

　　纳米材料与医学药物领域的交叉是其必然的发展趋势。如美国MIT已成功研究出了以纳米磁材料为药物载体的被称为“生物导弹”的靶向药物，即让磁性三氧化二铁纳米微粒包敷蛋白质表面携带药物，注射进人体血管后通过磁场导航输运到病变部位释放药物，可减少药物对肝、脾、肾等产生的副作用。再如纳米载体材料可改善难溶药物的水溶性，提高药物的生物利用度、稳定性、安全性和靶向性，从而更好地发挥药物的治疗效果。纳米微粒在医疗临床诊断及放射性治疗等方面的应用正不断发展着，如在人体器官成像研究中，纳米微粒已进入核磁共振生物成像领域。

　　纳米材料在生物体内的生理行为与常规物质可能有很大的不同，其负面生物效应，尤其是毒理学与安全性问题对人类健康造成的不良影响不能被忽视，这也限制了纳米材料的生物医学应用。当前，世界各国对纳米材料的毒理学研究还处在初步阶段，研究方法还不统一、不规范。生物安全性一般是指其狭义范围内的生物学评价，即纳米生物材料必须具有生物相容生，对人体无毒性、无刺激性、无致敏性、无遗传毒性、无致癌性，对人体组织、血液、免疫等系统无不良反应。这要求纳米生物材料和宿主间应产生恰当的、相适应的作用，其主要包括两方面的内容：一是材料反应，主要指纳米材料在生物环境中被腐蚀、吸收、降解、磨损和失效等反应；二是宿主反应，包括局部和全身反应，如炎症、细胞毒性、凝血、过敏、致畸和免疫反应等。不同的使用场合对纳米生物材料的生物相容性具有不同的要求。

　　1．2．4药用高分子材料

　　药用材料是现代药物制剂中协助主药（原料药）产生特殊功能的一类材料，如控缓释、靶向、粘附等，以及包装药品或与药品直接接触的一类生物材料。药用材料可分为药用无机材料与药用高分子材料两大类，绝大部分药用材料是高分子材料。按照材料的组成或形态，药用材料可以分为高分子微胶囊、水凝胶、胶束、脂质体以及纤维类给药体系。

　　高分子材料从功能上讲，可分为三个方面：一是高分子本身是一种药物，如中药中有许多是高分子化合物；二是作为药物制剂的辅助材料，如药物填料、分散剂、粘结剂及包衣剂等；三是作为控制释放药物的载体，这是药用高分子材料的主要功能。

　　所谓控制释放药物，是指能根据需要人为地控制药物的活性成分的释放速率，使其既达到治病抗病效果，又尽量减轻副作用。控制释放药物的制备方法一般有两种：一种是通过化学键将高分子载体与活性药物结合在一起，选择结合的化学链能在一定的生理环境下断裂。

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