生物醫(yī)用仿生材料

目錄
總序
前言
第1章 生物醫(yī)用仿生材料概述 1
1.1 生物醫(yī)用材料的應(yīng)用和挑戰(zhàn) 1
1.2 天然組織對(duì)生物醫(yī)用材料設(shè)計(jì)的仿生學(xué)啟示 2
1.3 仿生學(xué)和材料仿生的基本原理 5
1.4 仿生生物材料的種類及特點(diǎn) 6
1.5 生物醫(yī)用材料的仿生制備和構(gòu)建方法 7
1.5.1 生物醫(yī)用材料的自組裝 7
1.5.2 3D打印 9
參考文獻(xiàn) 11
第2章 天然硬組織的分級(jí)結(jié)構(gòu) 13
2.1 骨的組成和分級(jí)結(jié)構(gòu) 13
2.1.1 骨的物質(zhì)組成 13
2.1.2 骨的分級(jí)結(jié)構(gòu) 19
2.2 骨礦化的機(jī)理和過(guò)程 21
2.2.1 骨礦化的界面控制 23
2.2.2 骨礦化的有機(jī)分子調(diào)控過(guò)程 24
2.2.3 骨礦化的晶體生產(chǎn)過(guò)程 25
2.3 牙釉質(zhì)的物質(zhì)組成和分級(jí)結(jié)構(gòu) 26
2.3.1 牙釉質(zhì)的物質(zhì)組成 26
2.3.2 牙釉質(zhì)的分級(jí)結(jié)構(gòu) 27
2.3.3 牙釉質(zhì)的礦化機(jī)理和過(guò)程 30
2.4 其他典型生物礦物的分級(jí)結(jié)構(gòu) 33
2.4.1 貝殼 33
2.4.2 魚耳石 34
2.4.3 蛋殼 34
2.4.4 棘皮動(dòng)物 34
2.4.5 病理結(jié)石 35
參考文獻(xiàn) 35
第3章 硬組織仿生材料 41
3.1 骨填充和替代材料 41
3.1.1 生物陶瓷類骨材料 41
3.1.2 磷酸鈣骨水泥、硫酸鈣骨水泥 42
3.1.3 生物玻璃 43
3.1.4 不可降解聚合物材料 43
3.1.5 可降解聚合物材料 44
3.1.6 醫(yī)用復(fù)合材料 45
3.2 仿生礦化膠原骨修復(fù)材料 45
3.2.1 仿生礦化膠原骨修復(fù)材料的制備 45
3.2.2 仿生礦化膠原骨修復(fù)材料的表征 46
3.2.3 仿生礦化膠原骨修復(fù)材料引導(dǎo)骨再生修復(fù)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià) 50
3.2.4 仿生礦化膠原骨修復(fù)材料產(chǎn)品及其臨床應(yīng)用 61
3.3 骨組織工程 77
3.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮头椒?78
3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 79
3.3.3 討論 82
3.3.4 結(jié)論 83
3.4 生物牙根 83
3.4.1 生物牙根的仿生構(gòu)建 83
3.4.2 生物牙根的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和小動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究 84
3.4.3 生物牙根的大動(dòng)物牙根再生實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià) 85
參考文獻(xiàn) 86
第4章 軟組織仿生材料 96
4.1 軟組織和軟組織再生材料概述 96
4.2 軟組織再生微環(huán)境的構(gòu)筑 98
4.3 軟組織細(xì)胞外基質(zhì)仿生材料的構(gòu)筑方法 100
4.3.1 靜電紡絲 100
4.3.2 水凝膠 105
4.3.3 3D打印和細(xì)胞打印技術(shù) 112
4.4 具有動(dòng)態(tài)智能特點(diǎn)的軟組織仿生材料 116
4.4.1 對(duì)化學(xué)刺激產(chǎn)生響應(yīng)的材料 117
4.4.2 對(duì)外界信號(hào)產(chǎn)生響應(yīng)的先進(jìn)材料 121
4.4.3 生物分子響應(yīng)材料 123
4.5 生物雜化界面的先進(jìn)制造 124
4.5.1 材料的圖案化 124
4.5.2 用于下一代生物器械制造的3D和4D打印技術(shù) 129
4.6 下一代仿生生物醫(yī)學(xué)設(shè)備 135
4.6.1 細(xì)胞和組織作為下一代生物制動(dòng)器 136
4.6.2 骨骼肌生物設(shè)備 137
4.6.3 心肌生物設(shè)備 139
4.6.4 軟組織仿生機(jī)器人 139
4.7 軟組織工程實(shí)例 141
4.7.1 神經(jīng)修復(fù) 141
4.7.2 肌肉修復(fù) 143
4.7.3 肌腱和韌帶修復(fù) 143
4.7.4 軟骨修復(fù) 145
參考文獻(xiàn) 146
第5章 界面仿生材料 154
5.1 界面硬度和界面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 154
5.1.1 細(xì)胞外基質(zhì)硬度及其材料界面硬度的仿生設(shè)計(jì) 154
5.1.2 細(xì)胞外基質(zhì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其材料界面微納結(jié)構(gòu)的仿生設(shè)計(jì) 156
5.2 從細(xì)胞膜仿生到兩性離子界面 157
5.2.1 細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)及磷酸膽堿仿生生物材料 157
5.2.2 兩性離子聚合物仿生生物界面 158
5.2.3 混合電荷仿生生物界面 160
5.3 層層組裝從細(xì)胞外基質(zhì)仿生到界面涂層技術(shù) 161
5.3.1 細(xì)胞外基質(zhì)基底膜結(jié)構(gòu)與功能 161
5.3.2 層層組裝構(gòu)造細(xì)胞外基質(zhì)仿生界面 163
5.3.3 聚電解質(zhì)仿生界面：從層層組裝表面技術(shù)到可工業(yè)實(shí)現(xiàn)的涂層技術(shù) 166
5.4 基于多酚類的仿生界面 167
5.4.1 基于聚多巴胺的仿生界面 169
5.4.2 基于其他多酚類的仿生界面（以單寧酸為代表） 186
參考文獻(xiàn) 193
第6章 用于腫瘤基因治療的仿病毒基因載體 206
6.1 引言 206
6.2 非病毒基因載體的種類 207
6.2.1 脂質(zhì)體載體 208
6.2.2 陽(yáng)離子聚合物載體 209
6.2.3 納米粒子載體 211
6.3 非病毒基因傳遞體系的傳遞途徑 214
6.3.1 在血液中循環(huán) 214
6.3.2 在腫瘤部位蓄積及向腫瘤組織深處滲透 215
6.3.3 腫瘤細(xì)胞內(nèi)吞 215
6.3.4 逃離溶酶體 217
6.3.5 釋放基因并實(shí)現(xiàn)表達(dá) 217
6.4 病毒仿生的非病毒基因載體 218
6.4.1 對(duì)結(jié)構(gòu)仿生的非病毒基因載體 218
6.4.2 對(duì)病毒形貌仿生的非病毒基因載體 219
6.4.3 對(duì)病毒傳遞過(guò)程仿生的非病毒基因載體 222
6.5 總結(jié) 229
參考文獻(xiàn) 230
關(guān)鍵詞索引 238