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第一部分生物医学材料基础

第1章陶瓷和玻璃(1)

1.1陶瓷的结构(1)

1.2粉末材料的加工与处理(2)

1.2.1陶瓷的原料(3)

1.2.2粉末烧结原理(3)

1.2.3粉末冶金成本(5)

1.3陶瓷加工技术(5)

1.3.1陶瓷成型技术(5)

1.3.2陶瓷烧结技术(6)

1.3.3多孔陶瓷制造技术(7)

1.4陶瓷的力学行为(8)

1.4.1陶瓷的变形与断裂(8)

1.4.2相变增韧(9)

1.5表面工程(10)

1.5.1离子注入(11)

1.5.2等离子喷涂(11)

1.6玻璃和玻璃陶瓷(12)

1.6.1玻璃(12)

1.6.2玻璃陶瓷(14)

1.6.3生物活性玻璃(15)

1.7生物陶瓷材料(16)

1.7.1生物陶瓷材料概述(16)

1.7.2常用的生物陶瓷材料(17)

1.7.3多孔生物陶瓷(21)

1.7.4功能梯度材料(24)

第2章金属生物材料(25)

2.1金属生物材料基础理论(25)

2.1.1金属原子间键合(25)

2.1.2晶体结构(26)

2.1.3相变(28)

2.1.4金属中的扩散(29)

2.1.5原子间力与力学性能(30)

2.1.6塑性变形与结构敏感特性(32)

2.1.7金属材料的耐蚀性(34)

2.2植入物制造的金属材料(34)

2.2.1钛与钛基合金(35)

2.2.2奥氏体不锈钢(39)

2.2.3钴基合金(41)

2.3功能与特殊金属材料(47)

2.3.1镍钛合金(47)

2.3.2锆铌合金(48)

2.3.3钽(49)

2.3.4铂与铂铱合金(49)

2.4牙科合金(50)

2.4.1银汞合金(50)

2.4.2牙科铸造合金(50)

2.4.3锻造牙科合金(51)

2.5金属材料发展方向(52)

第3章高分子生物材料(54)

3.1生物聚合物基础知识(54)

3.1.1聚合物的命名(54)

3.1.2生物聚合物的分类(55)

3.1.3生物聚合物的应用价值和特性要求(56)

3.2常用的生物聚合物(57)

3.2.1惰性聚合物(57)

3.2.2天然生物聚合物(64)

3.2.3生物活性聚合物(68)

3.2.4生物降解聚合物(71)

3.3生物材料的表征(75)

3.3.1生物材料表面的性质(76)

3.3.2体外细胞生长(77)

3.3.3血液相容性(77)

3.4生物材料制造技术(78)

3.4.1挤出(78)

3.4.2注塑成型(80)

3.5医用生物聚合物未来趋势(80)

第二部分材料与活体组织的相互作用

第4章生物材料的加工、表征与应用(81)

4.1骨骼生物力学(81)

4.1.1骨骼的组成与结构(81)

4.1.2骨骼的生物力学性质(84)

4.2软骨生物力学(87)

4.2.1软骨的结构和组成(87)

4.2.2关节软骨的生物力学特性(89)

4.3皮肤生物力学(91)

4.3.1皮肤组成与结构(91)

4.3.2皮肤的生物力学特性(91)

4.4肌腱和韧带的生物力学(92)

4.4.1肌腱和韧带的组成(92)

4.4.2肌腱和韧带的生物力学性质(93)

4.5肌肉生物力学(94)

4.5.1肌肉的结构与组成(94)

4.5.2肌肉的生物力学性质(96)

4.6血管和动脉生物力学(97)

4.6.1血管和动脉的组成与结构(97)

4.6.2生物力学性质(98)

4.6.3临界关闭压力(99)

4.7关节生物力学(99)

4.7.1关节生物力学描述(99)

4.7.2关节生物力学功能(100)

4.7.3关节的机械应力(101)

第5章金属腐蚀(102)

5.1金属生物材料与人体环境的相互作用(102)

5.2金属生物材料上的电化学反应(103)

5.3金属生物材料的腐蚀形式(112)

5.3.1均匀溶解(112)

5.3.2电偶腐蚀(113)

5.3.3浓差电池腐蚀(114)

5.3.4点蚀和缝隙腐蚀(115)

5.3.5环境致裂(117)

5.3.6晶间腐蚀(118)

5.3.7磨损腐蚀、磨蚀腐蚀和冲蚀腐蚀(118)

5.4金属生物材料的腐蚀测试(119)

第6章磨损(121)

6.1摩擦、润滑与磨损(121)

6.2磨损分类和基本磨损机制(122)

6.2.1黏着磨损(123)

6.2.2疲劳磨损(124)

6.2.3磨粒磨损(125)

6.2.4腐蚀磨损和氧化磨损(125)

6.3生物医学设备和生物医学材料中的磨损(126)

6.3.1假体和生物医学设备中的磨损(126)

6.3.2生物医学材料的耐磨性(127)

第7章炎症、致癌性和超敏反应(131)

7.1肉芽组织(131)

7.2异物反应(132)

7.3修复(132)

7.4急性炎症和慢性炎症反应(133)

7.5感染(134)

7.6局部和系统性反应(135)

7.7软组织和硬组织反应(135)

7.8血液材料相互作用(136)

7.9生物相容性(137)

7.10致癌性(138)

7.11过敏反应(138)

第8章材料表面的蛋白质相互作用(140)

8.1蛋白质特性(141)

8.1.1蛋白质的结构(141)

8.1.2等电点和溶解性(146)

8.1.3疏水组成(146)

8.2材料表面性质(146)

8.2.1表面拓扑结构(147)

8.2.2表面能量(148)

8.2.3表面化学(149)

8.3表面上的蛋白质吸附(150)

8.3.1动力学和热力学(150)

8.3.2密度(151)

8.3.3构象(151)

8.3.4细胞外基质蛋白(152)

8.3.5细胞黏附氨基酸序列(152)

8.4纳米级生物材料(154)

第9章无菌和感染(156)

9.1灭菌处理(156)

9.2生物材料相关感染(157)

9.2.1生物膜(158)

9.2.2医疗相关生物膜的类型(159)

9.2.3与植入设备相关的感染(160)

9.3生物材料相关感染治疗中抗生素的使用(162)

9.3.1系统性抗生素预防(162)

9.3.2局部输送抗生素和抗菌剂(163)

9.4抗感染生物材料开发(164)

9.5案例研究：口腔感染与生物材料(165)

9.5.1龋齿和根尖周病(165)

9.5.2牙周病(168)

第10章生物相容性测试(170)

10.1样品制备(170)

10.2哺乳动物细胞培养(171)

10.2.1概述(171)

10.2.2细胞毒性测试(175)

10.2.3血液相容性检测(180)

10.2.4致敏性检测(183)

10.2.5遗传毒性检测(185)

10.2.6生物相容性测试的组织特异性(187)

10.3动物实验(187)

10.4动物实验替代方法(188)

参考文献(190)