生物医用高分子材料(上)

目录 总序 前言 （上） 第1章 医用高分子材料概论 1 1.1 生物材料的定义和分类 1 1.2 医用高分子材料的发展历程 2 1.3 医用高分子材料的基本要求与特色 4 1.4 主要的医用高分子材料类型和用途 4 1.4.1 医用高分子材料类型 4 1.4.2 医用高分子材料的用途简介 7 1.5 医用高分子材料的发展趋势 9 参考文献 11 第2章 高分子基础知识和常见的医用合成高分子 13 2.1 高分子基础知识 13 2.1.1 高分子的定义与历史 13 2.1.2 高分子的结构与命名 14 2.1.3 高分子的基本参数 15 2.1.4 高分子的分类 17 2.1.5 高分子材料的制备方法 17 2.1.6 影响聚合物性能的因素 18 2.2 常见的医用高分子简介 19 2.3 常见的医用合成高分子 20 2.3.1 可降解合成高分子 20 2.3.2 不可降解合成高分子 26 参考文献 30 第3章 天然高分子基生物医用材料 38 3.1 天然高分子概述 38 3.1.1 主要的天然高分子 39 3.1.2 天然高分子材料的生物医学应用前景 42 3.2 天然高分子药物缓释载体材料 44 3.2.1 壳聚糖载体 44 3.2.2 海藻酸载体 46 3.2.3 普鲁兰多糖载体 47 3.2.4 其他天然高分子载体 48 3.3 天然高分子组织工程材料 49 3.3.1 骨组织工程材料 49 3.3.2 皮肤组织工程材料 51 3.3.3 神经组织工程材料 53 3.3.4 其他组织工程材料 55 3.4 天然高分子医用敷料 56 3.4.1 纤维素基敷料 56 3.4.2 甲壳素/壳聚糖敷料 58 3.4.3 海藻酸敷料 60 参考文献 62 第4章 可注射性热致水凝胶 73 4.1 热致水凝胶的含义和特色 74 4.2 PEG-聚酯热致水凝胶 76 4.2.1 可热致凝胶化的PEG-聚酯嵌段共聚物的合成 76 4.2.2 PEG-聚酯热致水凝胶的凝胶性质及其性能的调控 77 4.2.3 热致水凝胶的凝胶化机理 80 4.2.4 热致水凝胶的体内降解与生物相容性 82 4.2.5 热致水凝胶的医学应用 83 4.3 PEG-聚多肽热致水凝胶 98 4.4 聚有机磷腈水凝胶 99 4.5 小结与展望 101 参考文献 102 第5章 高强度医用水凝胶 112 5.1 高强度医用水凝胶定义 113 5.2 高强度医用水凝胶分类 113 5.2.1 化学交联高强度水凝胶 113 5.2.2 物理/化学双交联高强度水凝胶 114 5.2.3 物理交联高强度水凝胶 117 5.3 多功能高强度水凝胶的构建 119 5.3.1 形状记忆水凝胶 119 5.3.2 刺激响应性水凝胶 120 5.3.3 自修复高强度水凝胶 123 5.3.4 导电高强度水凝胶 123 5.3.5 3D打印高强度水凝胶 123 5.4 高强度水凝胶在生物医学领域的应用 124 5.4.1 药物/基因递送载体 124 5.4.2 智能细胞培养支架 125 5.4.3 柔性器件与传感器 125 5.4.4 人工角膜 126 5.4.5 人工软骨替代物 126 5.4.6 骨缺损修复支架 127 5.4.7 人工血管 128 5.4.8 永久动脉瘤栓塞材料 129 参考文献 131 第6章 药用高分子 136 6.1 口服制剂中的高分子 137 6.1.1 普通口服制剂中的高分子 137 6.1.2 口服缓控释制剂中的高分子 140 6.1.3 口服定时定位制剂中的高分子 142 6.2 注射制剂中的高分子 145 6.2.1 高分子药物 146 6.2.2 纳米给药系统 156 6.3 植入给药系统中的高分子 164 6.3.1 非生物降解型植入剂中的高分子 164 6.3.2 生物可降解型植入剂中的高分子 165 6.3.3 可注射植入剂中的高分子 166 6.4 经皮给药制剂中的高分子 167 6.4.1 常规经皮给药制剂中的高分子 167 6.4.2 微针给药系统中的高分子 171 6.5 眼部给药系统中的高分子 175 6.5.1 水凝胶 176 6.5.2 眼部插入剂 178 6.6 黏膜给药制剂中的高分子 180 6.6.1 鼻腔黏膜给药制剂中的高分子 180 6.6.2 阴道黏膜给药制剂中的高分子 182 6.6.3 直肠黏膜给药制剂中的高分子 182 6.7 介入治疗中的高分子 183 6.7.1 血管支架置入术 183 6.7.2 栓塞术 184 6.8 影像制剂中的高分子 187 6.8.1 荧光成像 188 6.8.2 生物发光成像 189 6.8.3 光声成像 190 6.8.4 放射性影像 191 6.9 细胞和免疫治疗用高分子 192 6.9.1 输送载体 192 6.9.2 细胞支架 194 参考文献 196 第7章 基于响应性高分子的探针和诊疗功能材料 204 7.1 响应性高分子概述 205 7.2 响应性高分子荧光探针 206 7.2.1 基于响应性高分子本体性质的温度和pH探针 207 7.2.2 超分子识别型响应性高分子荧光探针 209 7.2.3 化学反应型高分子荧光探针 210 7.3 响应性高分子磁共振造影探针 216 7.3.1 光响应大分子磁共振造影剂 217 7.3.2 生物微环境响应性大分子磁共振造影剂 218 7.3.3 生物微环境响应性高分子诊疗材料 223 7.4 小结与展望 229 参考文献 231 第8章 抗肿瘤纳米药物的设计 239 8.1 抗肿瘤纳米药物的设计原理 240 8.1.1 抗肿瘤纳米药物的研究现状 240 8.1.2 抗肿瘤靶向药物输送过程：CAPIR级联过程与输送瓶颈 240 8.1.3 纳米药物的功能协同：2R2SP需求与3S纳米特性转换 242 8.1.4 实现3S纳米特性转换的方法 244 8.1.5 肿瘤渗透 251 8.2 电荷反转纳米药物的设计 253 8.2.1 电荷反转化学原理 253 8.2.2 纳米药物电荷反转策略实现途径 253 8.3 利用电荷反转实现3S纳米特性转换 256 8.3.1 电荷反转用于调控纳米药物的表面电势 256 8.3.2 电荷反转用于调控纳米药物尺寸 256 8.3.3 电荷反转用于调控纳米药物的稳定性 258 8.4 小结与展望 260 参考文献 262 第9章 RNA干扰药物的高分子递送载体 279 9.1 RNA干扰概述 280 9.2 RNA干扰现象的发现及作用机制 280 9.2.1 RNA干扰现象的发现 280 9.2.2 RNA干扰的作用机制 281 9.3 RNA干扰药物在疾病治疗中的应用及面临的挑战 282 9.3.1 RNA干扰在抗病毒治疗中的研究 282 9.3.2 RNA干扰在肿瘤治疗中的研究 283 9.3.3 已完成及正进行临床试验的RNA干扰药物 284 9.4 RNA干扰药物的高分子递送载体 286 9.4.1 基于环糊精的纳米载体 287 9.4.2 基于壳聚糖的纳米载体 288 9.4.3 基于PEI的纳米载体 288 9.4.4 基于PLGA/PLA的纳米载体 289 9.4.5 基于聚阳离子树枝状大分子的纳米载体 290 9.4.6 高分子材料辅助的脂质体类纳米载体 291 9.5 阳离子脂质辅助的纳米载体 293 9.5.1 基于PEG-PLA/PLGA的阳离子脂质辅助的纳米载体 293 9.5.2 肿瘤酸度响应性CLAN 294 9.5.3 CLAN递送小干扰RNA在肿瘤等疾病治疗中的应用 295 9.5.4 CLAN的临床前研究 296 9.6 小结与展望 297 参考文献 298 第10章 高分子造影剂 303 10.1 核磁共振影像原理与高分子造影剂的构建 304 10.1.1 磁共振T1造影剂及其设计 305 10.1.2 磁共振T2造影剂及其设计 307 10.2 其他生物成像方法的原理与高分子造影剂的构建 312 10.2.1 光学影像原理及造影剂设计 312 10.2.2 光声影像原理及造影剂设计 314 10.2.3 超声影像原理及造影剂设计 317 10.2.4 核医学影像原理及造影剂设计 321 10.2.5 X射线影像原理及造影剂设计 326 10.2.6 多模态造影剂 329 10.3 磁共振造影剂纳米粒子的生物安全性研究 331 参考文献 333 第11章 影像可视化药物和基因输送高分子载体 343 11.1 基于高分子载体的药物和基因输送 344 11.2 影像可视化引导高分子载体输送体系进行更高效的疾病治疗 346 11.2.1 影像可视化可反映高分子传输体系在体内的实时分布与代谢 347 11.2.2 影像可视化实现高分子传输体系的诊疗一体化 347 11.2.3 影像可视化的引入可促进药物的释放与渗透 348 11.3 高分子载体输送体系的影像可视化手段 350 11.3.1 光学成像是常用的高分子载体输送体系可视化途径 350 11.3.2 磁共振成像对高分子载体的体内输送行为进行实时监测 353 11.3.3 超声成像辅助高分子载体输送体系进行靶点药物释放 356 11.3.4 高分子载体体系其他影像可视化手段的实现 359 11.3.5 多模态成像的引入实现高分子载体输送体系的体内精准定位 363 11.4 影像可视化高分子载体的应用与展望 365 参考文献 365 第12章 自身具有治疗功能的聚合物材料 374 12.1 从载体材料到具有治疗功能的聚合物材料 374 12.2 可抑制免疫反应的阳离子聚合物 375 12.2.1 阳离子聚合物抑制免疫反应的机理 375 12.2.2 采用阳离子聚合物全身治疗的应用 377 12.2.3 采用阳离子聚合物局部治疗的应用 379 12.2.4 阳离子聚合物的生物安全性 381 12.3 具有药理活性的树形大分子 382 12.3.1 抗炎症反应的树形大分子 382 12.3.2 抗肿瘤的树形大分子 385 12.3.3 抗病毒的树形大分子 386 12.4 小结与展望 387 参考文献 387 关键词索引 392 （下） 第13章 组织工程和组织再生高分子多孔支架 395 13.1 组织工程和组织再生材料概述 396 13.1.1 组织工程 396 13.1.2 组织诱导或原位组织再生 399 13.1.3 组织工程与原位再生材料的共性特点 4