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引言1

1 生物材料5

1.1 引言5

1.1.1 定义5

1.2 金属生物材料6

1.2.1 结构与性质关系的基本理论7

1.2.2 腐蚀8

1.2.3 力学性质9

1.3 陶瓷和玻璃生物材料10

1.3.1 结构与性质关系的基本理论11

1.3.2 降解11

1.3.3 力学性质11

1.4 聚合物生物材料12

1.4.1 结构与性质关系的基本理论13

1.4.2 降解13

1.4.3 力学性质14

1.5 生物医用材料的选择15

1.6 用于可植入器械的生物材料：现在和将来的发展方向16

1.7 总结16

1.8 参考书目／建议读物17

1.9 测验题17

1.10 学习问题18

2 蛋白质19

2.1 引言19

2.2 一级结构19

2.3 二级结构25

2.4 三级结构30

2.5 四级结构31

2.6 构象的重要性32

2.7 实例34

2.7.1 胶原34

2.7.2 弹性蛋白37

2.7.3 纤连蛋白37

2.7.4 纤维蛋白原41

2.8 总结42

2.9 参考书目／建议读物42

2.10 测验题43

2.11 学习问题／发现活动43

3 蛋白质-表面相互作用44

3.1 引言44

3.2 重要的蛋白质和材料的表面性能44

3.2.1 蛋白质的性能45

3.2.2 材料表面性能48

3.3 吸附与脱附49

3.4 构象的变化53

3.5 多元溶液55

3.5.1 实例——血液-表面相互作用56

3.6 总结60

3.7 参考书目／建议读物60

3.8 测验题61

3.9 学习问题／发现活动61

4 血液-生物材料相互作用和凝血63

4.1 引言63

4.2 血细胞的来源：骨髓和干细胞63

4.3 红血细胞66

4.3.1 形成和功能66

4.3.2 变形和血液流动70

4.4 血小板76

4.4.1 形成和功能76

4.4.2 血小板聚集和凝血过程78

4.5 凝血级联过程88

4.5.1 机理88

4.5.2 控制点92

4.6 抗凝剂和纤维蛋白溶解93

4.7 生物材料、装置及其血栓形成95

4.8 总结99

4.9 参考书目／建议读物100

4.10 学习问题101

4.11 发现活动102

5 炎症与感染103

5.1 引言103

5.2 历史观察：炎症与感染103

5.3 非淋巴白细胞104

5.4 炎症和白细胞的功能110

5.4.1 趋化作用和细胞迁移110

5.4.2 吞噬作用112

5.4.3 白细胞渗出116

5.5 基本信号的生理学解释117

5.6 感染119

5.7 总结121

5.8 参考文献122

5.9 参考书目／建议读物122

5.10 学习问题123

5.11 发现活动123

6 免疫系统和炎症125

6.1 引言125

6.2 淋巴细胞126

6.3 免疫原、抗原和抗体127

6.4 细胞介导免疫131

6.4.1 T细胞亚群和功能131

6.4.2 呈递抗原细胞133

6.5 体液免疫134

6.5.1 B细胞亚群和功能134

6.5.2 补体系统136

6.6 特异性的产生138

6.6.1 克隆选择理论138

6.6.2 “自身的”及“非自身的”138

6.7 总结141

6.8 参考书目／建议读物143

6.9 学习问题144

6.10 发现活动144

7 创伤愈合146

7.1 引言146

7.2 组织146

7.3 成人血管结缔组织创伤愈合的生物学148

7.3.1 止血和炎症的相关观点148

7.3.2 增生和修复阶段150

7.3.3 重塑阶段156

7.3.4 瘢痕组织157

7.3.5 时间方面157

7.3.6 影响创伤愈合结果的因素158

7.3.7 创伤愈合组织的例子：皮肤158

7.4 慢性不愈合性创伤159

7.5 成人植入物周围的创伤愈合159

7.6 关于植入物周围创伤愈合的复杂性164

7.7 结束语167

7.8 总结167

7.9 参考书目／建议读物168

7.10 测验题169

7.11 学习问题169

8 生物材料表面和生理环境171

8.1 引言171

8.2 表面表征的方法171

8.2.1 接触角分析172

8.2.2 X射线光电子谱（XPS）173

8.2.3 傅里叶变换红外（FTIR）光谱176

8.2.4 二次离子质谱（SIMS）178

8.2.5 扫描电子显微镜（SEM）181

8.2.6 原子力显微镜（AFM）184

8.3 在伤口愈合过程中的表面反应186

8.3.1 蛋白质污染187

8.3.2 降解和溶解187

8.3.3 钙化190

8.4 生物材料表面工程191

8.4.1 表面形态改性191

8.4.2 物理化学改性191

8.4.3 生物改性194

8.5 总结197

8.6 参考书目／建议读物197

8.7 测验题197

8.8 学习问题／发现活动198

9 生物相容性199

9.1 引言199

9.1.1 生物材料和合成材料的区别199

9.2 评价生物相容性的前提条件200

9.3 测试和评价生物相容性的方法201

9.3.1 体外试验201

9.3.2 动物模型203

9.3.3 临床试验206

9.4 生物相容性定义208

9.5 结论209

9.6 总结209

9.7 参考书目／建议读物210

9.8 测验题211

9.9 学习问题211

10 实例213

例1.开通闭塞的血管：血管移植，过度增生213

例2.关节和牙齿的替换219

测验题答案227

术语诠释235

索引249