生物醫用高分子

序
前言

第1章 緒論1
1.1 生物醫用高分子的發展歷史　 1
1.2 生物醫用高分子的結構和分類 3
1.2.1 生物醫用高分子的結構　3
1.2.2 生物醫用高分子的分類　7
1.3 生物醫用高分子的修飾與改性 7
1.3.1 修飾與改性的目的和意義　7
1.3.2 生物醫用高分子的本體修飾與改性　8
1.3.3 生物醫用高分子的表面修飾與改性　9
1.4 生物醫用高分子的應用　11
1.4.1 應用概述　11
1.4.2 可吸收植入器械　11
1.4.3 組織工程和再生醫學[16] 　13
1.4.4 高分子藥物緩控釋體系[16]　15
1.4.5 其他應用　17
1.5 生物醫用高分子的研究和應用前景展望　18
參考文獻　19

第2章 可吸收植入器械　22
2.1 可吸收植入器械概述　22
2.1.1 植入器械定義和分類　22
2.1.2 應用領域　22
2.2 骨科領域的應用　23
2.2.1 可吸收骨折內固定植入器械　23
2.2.2 可吸收人工骨　26
2.3 心血管領域的應用　29
2.3.1 引言　29
2.3.2 生物可吸收血管支架　30
2.4 口腔科領域的應用　34
2.4.1 引言　34
2.4.2 可吸收縫合線　34
2.4.3 內固定材料　35
2.4.4 組織工程支架　36
2.4.5 藥物控制釋放材料　37
2.4.6 牙周引導組織再生術屏障膜　38
2.4.7 其他　39
2.5 皮膚美容領域的應用　39
2.5.1 引言　39
2.5.2 透明質酸鈉凝膠　41
2.5.3 聚乳酸類皮膚填充劑　45
2.6 術中常用醫用材料的應用　46
2.6.1 引言　46
2.6.2 可吸收縫合線　47
2.6.3 可吸收防粘連產品　53
參考文獻　59

第3章 組織工程支架材料　64
3.1 骨64
3.1.1 引言　64
3.1.2 骨結構形態特徵　65
3.1.3 骨支架的理想特性　66
3.1.4 高分子支架的設計方式　66
3.1.5 高分子支架的載藥方式　67
3.1.6 高分子支架的藥物搭載　68
3.1.7 高分子支架的細胞搭載　71
3.1.8 高分子支架的藥物與細胞共同搭載　71
3.1.9 小結　74
3.2 軟骨　74
3.2.1 引言　74
3.2.2 支架技術在軟骨修復中的應用　75
3.2.3 支架搭載細胞　76
3.2.4 支架搭載生長因數　77
3.2.5 水凝膠在軟骨修復中的應用　77
3.2.6 微球在軟骨修復中的應用　78
3.2.7 納米複合材料技術在軟骨修復中的應用　79
3.2.8 其他技術　79
3.2.9 小結　79
3.3 神經　80
3.3.1 引言　80
3.3.2 理想支架的必要條件　81
3.3.3 高分子支架的主要材料　81
3.3.4 支架製備形式　85
3.4 食管、膽管、氣管、輸尿管等　86
3.4.1 引言　86
3.4.2 血管內高分子支架　87
3.4.3 支架在膽管修復中的應用　89
3.4.4 支架在氣管重建中的應用　90
3.4.5 支架在食管再生中的應用　91
3.4.6 輸尿管支架材料　92
3.4.7 小結　93
3.5 心肌、肝臟等臟器　93
3.6 角膜　94
3.6.1 引言　94
3.6.2 人類角膜的解剖學　95
3.6.3 組織工程移植替代品　96
3.7 皮膚　100
3.7.1 引言　 100
3.7.2 水凝膠 100
3.7.3 靜電紡絲　 103
3.8 其他　105
3.8.1 引言　 105
3.8.2 韌帶　 105
3.8.3 肌肉　 107
3.8.4 膀胱　 108
3.8.5 小結　 110
參考文獻　110

第4章 生物可降解水凝膠　136
4.1 可注射溫度敏感性高分子水凝膠　136
4.1.1 溫度敏感性水凝膠的定義　 136
4.1.2 溫度敏感性水凝膠的形成機制 136
4.1.3 構建溫度敏感性高分子水凝膠的材料　 137
4.1.4 溫度敏感性可注射水凝膠的應用　 146
4.1.5 小結　 151
4.2 化學交聯水凝膠　151
4.2.1 氧化還原/光聚合水凝膠　 152
4.2.2 銅催化的炔基-疊氮點擊水凝膠　 154
4.2.3 環張力驅動的炔基-疊氮環加成點擊水凝膠　 155
4.2.4 巰基-烯點擊水凝膠 156
4.2.5 Diels-Alder 點擊水凝膠 157
4.2.6 巰基-邁克爾加成反應水凝膠 158
4.2.7 醛基-醯肼點擊水凝膠　 160
4.3 酶交聯水凝膠　160
4.3.1 穀氨醯胺轉氨酶　 161
4.3.2 酪氨酸酶　 162
4.3.3 磷酸泛醯巰基乙胺基轉移酶　 164
4.3.4 賴氨醯氧化酶或二胺氧化酶　 164
4.3.5 磷酸酶、磷酸激酶及β-內醯胺酶　 164
4.3.6 過氧化物酶　 165
參考文獻　169

第5章 抗腫瘤納米藥物載體　177
5.1 概述　177
5.1.1 惡性腫瘤概述 177
5.1.2 納米載藥體系的優勢　 179
5.2 常見的納米載體類型180
5.2.1 脂質體 180
5.2.2 脂質體納米粒子　 184
5.2.3 膠束　 185
5.2.4 聚合物納米粒子　 189
5.2.5 樹枝狀聚合物 197
5.2.6 無機納米載體 199
5.3 基於被動靶向的納米載體　200
5.3.1 尺寸　 201
5.3.2 形狀　 201
5.3.3 表面特性　 201
5.3.4 被動靶向的局限性　 203
5.4 基於主動靶向的納米載體　203
5.4.1 葉酸　 206
5.4.2 轉鐵蛋白　 207
5.4.3 抗體　 208
5.4.4 多肽　 209
參考文獻　210

第6章 系統　224
6.1 胰島素的口服給藥系統　224
6.1.1 概述　 224
6.1.2 胰島素的口服給藥　 226
6.1.3 口服胰島素面臨的主要障礙和解決方案 227
6.1.4 胰島素口服給藥載體的形式　 231
6.1.5 小結　 234
6.2 吸入型肺部給藥系統　235
6.2.1 肺部生理結構 235
6.2.2 肺部給藥方式 236
6.2.3 肺部給藥的劑型分類　 238
6.2.4 肺部給藥研究現狀　 239
6.2.5 小結　 241
參考文獻　242

第7章 高分子基因載體249
7.1 基因治療　249
7.1.1 DNA 249
7.1.2 RNA 250
x 生物醫用高分子
7.1.3 基因探針 252
7.1.4 基因疫苗　253
7.2 高分子基因載體的種類　253
7.2.1 多糖類 255
7.2.2 聚酯類 256
7.2.3 聚氨基酸類　 258
7.2.4 聚乙烯亞胺類 260
7.2.5 樹枝狀聚合物 261
7.3 高分子基因載體的功能化　261
7.3.1 仿生化高分子基因載體 263
7.3.2 高分子基因載體的靶向化　 264
7.3.3 高分子基因載體的長迴圈能力 266
7.3.4 環境敏感性高分子基因載體　 267
7.3.5 共載體系　 272
7.4 高分子基因載體的應用　272
7.4.1 疾病的預防　 273
7.4.2 疾病的早期診斷　 274
7.4.3 疾病的基因治療　 275
7.5 高分子基因載體的展望　276
參考文獻　278

第8章 醫用高分子材料的表面與介面　281
8.1 蛋白質吸附　281
8.1.1 蛋白質吸附過程　 282
8.1.2 蛋白質吸附的影響因素 284
8.1.3 蛋白質吸附的研究方法 288
8.2 細胞與材料表面的相互作用　292
8.2.1 細胞的介面行為　 292
8.2.2 細胞與表面相互作用的影響因素　 294
8.3 醫用高分子材料表面改性策略 299
8.3.1 表面改性方法 299
8.3.2 調控表面與生物物質相互作用的策略　 301
參考文獻　307