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生物医用高分子材料

《生物医用高分子材料》是2009年化学工业出版社出版的图书,作者是赵长生。

生物医用高分子材料是生物医学材料中发展最早、应用最广泛、用量最大的材料,也是一个正在迅速发展的材料。

它既可以来源于天然产物,又可以人工合成。此类材料除应满足一般的物理、化学性能要求外,还必须具有足够好的生物相容性。

按照不同的性质,医用高分子材料可分为非降解型和可降解型两类

对于前者,要求其在生物环境中能长期保持稳定,不发生降解、交联或物理磨损等,并具有良好的物理机械性能。

非降解型高分子主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、芳香聚酯、聚硅氧烷、聚甲醛等。

可降解型高分子主要包括胶原、线性脂肪族聚酯、甲壳素、纤维素、氨基酸、聚乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯等。根据使用的目的或用途,医用高分子材料还可分为心血管系统、软组织及硬组织等修复材料。

书 名: 生物医用高分子材料

作 者:赵长生

出版社化学工业出版社

出版时间: 2009年02月

ISBN: 9787122045997

开本: 16开

定价: 28.00 元

医用高分子材料是生物医用材料的一个重要组成部分,是一类用于诊断、治疗和器官再生的材料,具有延长病人生命、提高病人生存质量的作用。《生物医用高分子材料(赵长生)》简要介绍了高分子材料和生物体的相互作用以及生物医用高分子材料的生物相容性和安全性评价,并分别介绍了人工器官用高分子材料、医疗诊断用高分子材料、药物缓控释用高分子材料、软硬组织替代和组织工程用高分子材料、医用高分子材料的设计。适于作高分子材料专业的教材,并可供从事生物医学材料研究的技术人员及材料医学专业师生参考。

生物医用材料是指具有特殊性能、特殊功能,用于人工器官外科修复、理疗康复、诊断、检查、治疗疾患等医疗、保健领域,而对人体组织、血液不致产生不良影响的材料。国际标准化组织(ISO)法国会议专门定义的“生物材料”就是生物医学材料,它是指“以医疗为目的,用于与组织接触以形成功能的无生命的材料”。

生物医用高分子材料是生物医用材料的一个重要组成部分,是一类用于诊断、治疗和器官修复与再生的材料,具有延长病人生命、提高病人生存质量的作用,是材料科学、化学、生命科学和医学交叉的发展领域。其研究与开发既有重大的社会需求,也有重大的经济需求。高性能医用高分子材料和器械是现代医学各种诊断和治疗技术赖以存在的基础,并不断推动各种新诊断和治疗手段的出现。

医用高分子的研究至今已有40多年的历史。1949年,美国首先发表了医用高分子的展望性论文。在文章中,第一次介绍了利用聚甲基丙烯酸甲酯作为人的头盖骨和关节,利用聚酰胺纤维作为手术缝合线的临床应用情况。据不完全统计,截至1990年,美国、日本西欧等发表的有关医用高分子的学术论文和专利已超过30000篇。有人预计,现在的21世纪,医用高分子将进入一个全新的时代。除了大脑之外,人体的所有部位和脏器都可用高分子材料来取代。仿生人也将比想像中更快地来到世上。

在更加关爱人类自身健康的21世纪,医用高分子材料必将发挥日益重要的作用。生物医用材料的研究与开发也得到了国家相关部门的高度重视,“十五”和“十一五”国家重点基础研究发展规划(“973”)都设立了生物医用材料的研究项目。生物医用材料的未来发展必将是从简单的使用到有目的地设计合成,获得具有生命体需要的具有良好生物相容性和生物功能性的材料。在高等院校的生物医学工程高分子材料与工程等专业也都开设了生物医用高分子材料的必选和选修课程。

医用高分子材料大致可分为机体外使用与机体内使用两大类。机体外用的材料主要是制备医疗用品,如输液袋、输液管、注射器等。由于这些高分子材料成本低、使用方便,现已大量使用。机体内用材料又可分为外科用和内科用两类。外科方面有人工器官、医用黏合剂、整形材料等。内科用的主要是高分子药物。所谓高分子药物,就是具有药效的低分子与高分子载体相结合的药物,它具有长效、稳定的特点。

归纳起来,一个具备了以下七个方面性能的材料,可以考虑用作医用材料:

(1)在化学上是惰性的,不会因与体液接触而发生反应;

(2)对人体组织不会引起炎症或异物反应;

(3)不会致癌;

(4)具有抗血栓性,不会在材料表面凝血;

(5)长期植入体内,不会减小机械强度;

(6)能经受必要的清洁消毒措施而不产生变性;

(7)易于加工成需要的复杂形状。

人工器官是医用高分子材料的主要发展方向。目前用高分子材料制成的人工器官已植入人体的有人工肾、人工血管、人工心脏瓣膜、人工关节、人工骨骼、整形材料等。应用的高分子材料主要有PVC、ABS、PP、硅橡胶、含氟聚合物等。正在研究的有人工心脏、人工肺、人工胰脏、人造血、人工眼球等。

第1章 绪论

1.1 生物医疗用高分子

1.1.1 高分子科学和技术的进步

1.1.2 生物医用材料

1.2 生物医用高分子材料制品生产环境及消毒

1.2.1 生产环境

1.2.2 消毒

1.3 评价的标准化

1.4 生物高分子材料研究开发相关的问题

1.4.1 生物高分子材料及制品的研究特色

1.4.2 医疗经济和医疗产业

习题

参考文献

第2章 高分子材料和生物体的相互作用

2.1 医用高分子的基本机能

2.1.1 物理机能

2.1.2 物理化学机能

2.1.3 生物体适应的种类

2.2 生体反应

2.2.1 材料与生物体的作用

2.2.2 材料与蛋白质的相互作用

2.2.3 材料与细胞的相互作用

2.2.4 材料与组织的相互作用

2.2.5 高分子材料在生物体内的变化

2.3 医用高分子材料与生物体相互作用的评价

2.3.1 与血液的相互作用

2.3.2 与细胞的相互作用

2.3.3 与组织的相互作用

2.3.4 医用高分子材料溶出物实验

习题

参考文献

第3章 生物医用高分子材料的生物相容性和安全性评价

3.1 生物相容性概念和原理

3.1.1 材料与生物体的相互作用与影响

3.1.2 生物相容性的分类

3.2 生物医用材料的生物相容性评价

3.2.1 生物学评价项目的选择

3.2.2 生物学评价试验方法及特点

3.3 生物学评价与新材料研究

3.3.1 新材料的设计和研究

3.3.2 建立新的生物相容性的试验方法

3.4 生物材料降解的评价方法

3.4.1 降解机制

3.4.2 材料在体内的吸收和排泄

3.4.3 影响降解的因素和降解速率的调控

3.4.4 降解材料的制品化及应用

3.5 生物相容性研究及评价展望

3.5.1 生物相容性研究内容

3.5.2 生物相容性评价方法

习题

参考文献

第4章 人工器官用高分子材料

4.1 血液净化型人工器官

4.1.1 血液净化技术

4.1.2 血液透析

4.1.3 血液滤过及血液透析滤过

4.1.4 血液灌流

4.1.5 血浆分离(或血浆置换)

4.1.6 腹膜透析

4.1.7 人工肺

4.1.8 人工肝

4.1.9 血液净化用中空纤维膜

4.2 牙科材料

4.2.1 牙齿的结构

4.2.2 牙科用高分子材料

4.3 眼科材料

4.3.1 眼科对高分子材料的要求

4.3.2 隐形眼镜

4.3.3 人工角膜

4.3.4 人工角膜上皮与内皮

4.3.5 人工晶状体

4.3.6 人工泪管

4.3.7 假眼、活动假眼、人工眼球

4.3.8 组织黏合剂

4.3.9 人工眶骨、脂肪、肌腱

4.3.1 0人工玻璃体

4.3.1 1在青光眼及视网膜脱离手术中的应用

4.3.1 2眼用长效药膜

4.4 杂化型人工器官

习题

参考文献

第5章 医疗诊断用高分子材料

5.1 诊断用微球

5.1.1 高分子微球的制备方法

5.1.2 高分子亲和微球的制备方法

5.1.3 高分子微球在医疗诊断中的应用

5.2 诊断用磁性粒子

5.2.1 磁性高分子微球的制备方法

5.2.2 磁性高分子微球的表面功能化

5.2.3 磁性微球在医疗诊断中的应用

5.3 高分子材料在诊断生物传感器中的应用

5.3.1 生物传感器用高分子固定化载体

5.3.2 应用举例

习题

参考文献

第6章 药物缓控释用高分子材料

6.1 序论

6.2 缓控释制剂释药原理

6.2.1 溶出原理

6.2.2 扩散原理

6.2.3 溶蚀与扩散、溶出结合

6.2.4 渗透压原理

6.2.5 离子交换作用

6.3 缓控释制剂设计的影响因素

6.3.1 理化因素

6.3.2 生物因素

6.4 缓控释制剂的分类

6.4.1 贮库型(膜控制型)

6.4.2 骨架型(基质型)

6.4.3 渗透泵型控释制剂

6.4.4 微囊和微粒型控释制剂

6.5 口服脉冲释放释药系统和结肠定位给药系统

6.5.1 口服脉冲释放释药系统

6.5.2 结肠定位给药、释药系统

6.5.3 植入型控释给药系统

6.6 常用高分子材料在缓控释领域中的应用

6.6.1 天然高分子药用材料

6.6.2 半合成高分子药用材料

6.6.3 全合成高分子药用材料

6.7 缓释包衣膜的处方组成

6.7.1 包衣水分散体

6.7.2 包衣膜增塑剂及其选择原则

6.7.3 包衣致孔剂

6.7.4 包衣抗黏剂

6.8 高分子载体辅助的缓控药物

6.8.1 缓控制释药物种类

6.8.2 靶向给药系统

6.9 缓控释给药系统研究现状及发展趋势

习题

参考文献

第7章 软硬组织替代和组织工程用高分子材料

7.1 组织相容性

7.1.1 生物医用材料与炎症

7.1.2 生物医用材料和肿瘤

7.2 软组织替代和再生用高分子材料

7.2.1 组织引导材料

7.2.2 组织诱导材料

7.2.3 组织隔离材料

7.2.4 皮肤修复和再生用高分子材料

7.2.5 人工皮肤

7.2.6 人工肌肉

7.2.7 其他

7.3 硬组织修复和再生用高分子材料

7.3.1 骨组织工程支架材料应具备的条件

7.3.2 合成高分子支架材料

7.3.3 天然高分子支架材料

7.3.4 复合支架材料

7.4 组织工程支架用高分子材料

7.4.1 组织工程的原理和方法

7.4.2 组织工程支架材料

7.4.3 组织工程支架的研究与制备方法

习题

参考文献

第8章 医用高分子材料的设计

8.1 绪言

8.2 高分子设计的基本理论

8.2.1 高分子的结构和性质

8.2.2 聚合物特性的定量理论

8.2.3 聚合物分子设计的定性解析

8.2.4 高分子设计的一般方法

8.3 医用高分子的设计

8.3.1 医用高分子的必备条件和特殊性能要求

8.3.2 生物医用聚氨酯

8.3.3 药用高分子的设计

习题

参考文献

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