本书为“生物材料科学与工程丛书”之一。海洋生物材料主要来源于海洋动物、海洋植物和海洋微生物，其化学组成主要为多糖、蛋白质、脂类和无机盐类。浩瀚的海洋生活着20余万种大小不同、形态各异的生物，是开发利用海洋资源的巨大宝库，必将成为生物医用材料的重要源泉。本书将主要介绍海洋多糖、蛋白质、脂类和无机盐类在生物医用领域的研究与应用，主要包括海洋生物材料的生物学活性，甲壳素及其衍生物，海藻酸盐及其衍生物、海洋胶原及其衍生物、琼脂糖及其衍生物、珊瑚、贝壳等在医疗器械、人工器官、组织工程、组织修复、药物载体等领域的应用及其相关的探索性研究成果。
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总序
前言
第1章 绪论 1
1.1 海洋资源及其利用 1
1.2 源自海洋的海洋材料 2
1.2.1 海洋矿物质材料 3
1.2.2 海洋生物质材料 4
1.3 用于海洋开发的海洋材料 5
1.3.1 海洋环境材料 6
1.3.2 海洋安全材料 6
1.3.3 海洋防护材料 6
1.3.4 海洋监测材料 6
1.4 海洋生物材料 7
1.4.1 海洋生物材料的概念 7
1.4.2 海洋生物材料的类型 7
1.4.3 海洋生物材料的生物活性 9
1.4.4 海洋生物材料的安全性 9
1.4.5 海洋生物材料的生物相容性 10
1.4.6 海洋生物材料的功能性 10
1.4.7 海洋生物材料的产业化现状 11
1.5 几种常见的海洋生物材料 12
1.5.1 甲壳素及其衍生物 12
1.5.2 海藻多糖 13
1.5.3 海洋动物多糖 14
1.5.4 蛋白质和脂类 14
1.6 海洋生物材料制品及应用 14
1.6.1 海洋生物材料的设计和生产要求 15
1.6.2 感染和微生物污染的防止 15
1.6.3 海洋生物材料及制品的质量控制 16
1.7 海洋生物材料研发新进展 17
1.7.1 海洋生物材料在骨组织工程中的应用 17
1.7.2 海洋生物材料在心血管移植中的应用 19
1.7.3 海洋生物材料基皮肤替代品 20
1.7.4 海洋生物材料在肝组织修复中的应用 22
参考文献 24
第2章 海洋生物材料的生物学活性 27
2.1 简介 27
2.2 海洋生物材料的促组织修复活性 27
2.3 海洋生物材料的血液接触活性 30
2.3.1 抗凝血性能 30
2.3.2 促凝血性能 32
2.4 海洋生物材料的免疫调节活性 33
2.4.1 促炎活性 35
2.4.2 抗炎活性 36
2.5 海洋生物材料的抗菌和抗病毒活性 38
2.5.1 抗菌活性 38
2.5.2 抗病毒活性 40
2.6 其他生物学活性 43
2.6.1 抗肿瘤活性 43
2.6.2 抗氧化活性 44
2.6.3 抗脂质过氧化作用 46
2.6.4 生物矿化活性 47
参考文献 48
第3章 甲壳素及其衍生物 52
3.1 甲壳素及其衍生物简介 52
3.2 甲壳素及其衍生物的制备 53
3.2.1 甲壳素脱乙酰基 53
3.2.2 源于甲壳素的单糖的制备 54
3.2.3 源于壳聚糖的寡糖的制备 54
3.2.4 羧基化反应 56
3.2.5 羟基化反应 56
3.2.6 酰化反应 57
3.2.7 烷基化反应 58
3.2.8 酯化反应 59
3.3 甲壳素及其衍生物的生物相容性及其评价 61
3.3.1 甲壳素、壳聚糖的生物相容性 61
3.3.2 甲壳素、壳聚糖衍生物的生物相容性 62
3.3.3 甲壳素、壳聚糖与其他材料共混及复合材料的生物相容性 63
3.4 甲壳素及其衍生物在硬组织修复中的应用 64
3.4.1 在骨水泥中的应用 65
3.4.2 在骨组织工程支架中的应用 65
3.4.3 在口腔颌面部骨修复中的应用 67
3.4.4 在颅脑外科修复中的应用 69
3.5 甲壳素及其衍生物在软组织修复中的应用 69
3.5.1 在止血材料中的应用 70
3.5.2 在愈合材料中的应用 71
3.5.3 在人工血管材料中的应用 72
3.5.4 在神经导管材料中的应用 73
3.6 甲壳素及其衍生物在药物载体中的应用 74
3.6.1 壳聚糖微球 74
3.6.2 壳聚糖片 75
3.6.3 壳聚糖纳米粒子 75
3.6.4 壳聚糖薄膜 76
3.6.5 壳聚糖水凝胶 76
3.6.6 基于壳聚糖的纳米复合材料 77
参考文献 78
第4章 海藻酸盐及其衍生物 83
4.1 海藻酸盐及其衍生物简介 83
4.1.1 海藻酸盐的基本性质 83
4.1.2 M、G分布对海藻酸盐凝胶性能的影响 84
4.1.3 海藻酸盐凝胶的结构与性能 87
4.1.4 海藻酸盐及其衍生物的应用 89
4.2 海藻酸盐及其衍生物的制备 90
4.2.1 海藻酸盐的化学修饰位点 91
4.2.2 海藻酸盐的化学修饰基团 93
4.2.3 提高海藻酸盐凝胶强度和稳定性的修饰 97
4.2.4 赋予生物学功能的修饰 102
4.3 海藻酸盐及其衍生物组织工程产品的制备与标准 107
4.3.1 组织工程用海藻酸盐的制备工艺 107
4.3.2 海藻酸盐的体内降解 111
4.3.3 组织工程用海藻酸盐的相关标准 112
4.4 海藻酸盐及其衍生物在硬组织修复中的应用 116
4.4.1 骨组织修复中的应用 116
4.4.2 软骨组织修复中的应用 117
4.4.3 骨黏合剂中的应用 121
4.5 海藻酸盐及其衍生物在软组织修复中的应用 123
4.5.1 皮肤修复的应用 124
4.5.2 血管组织工程支架材料 125
4.5.3 肌肉组织工程支架材料 126
4.5.4 神经组织工程支架材料 127
4.5.5 肝胰组织工程支架材料 127
4.5.6 治疗压力性尿失禁的软组织增强材料 127
4.6 海藻酸盐及其衍生物在药物载体中的应用 128
4.6.1 低分子量药物缓释载体 129
4.6.2 蛋白多肽类大分子缓释载体 130
4.6.3 透皮制剂 132
4.6.4 介入栓塞剂 132
4.6.5 基于细胞的药物递送载体 138
参考文献 141
第5章 海洋胶原及其衍生物 144
5.1 海洋胶原及其衍生物简介 144
5.1.1 分类与界定 145
5.1.2 结构基础 147
5.1.3 结构与来源的相关性 150
5.1.4 理化性质 154
5.1.5 生物学功能 157
5.1.6 与陆地胶原的差异性 159
5.2 海洋胶原及其衍生物的制备与纯化 165
5.2.1 制备工艺概述 166
5.2.2 纯化工艺概述 169
5.2.3 除热原工艺概述 171
5.2.4 Ⅰ型海洋胶原制备 172
5.2.5 Ⅰ型海洋明胶制备 174
5.3 海洋胶原及其衍生物的生物安全性及其评价 176
5.3.1 细胞毒性试验 178
5.3.2 急性全身毒性试验 178
5.3.3 抗原性试验 179
5.3.4 皮内刺激试验 180
5.3.5 体内植入试验 181
5.3.6 热原试验 182
5.3.7 溶血试验 183
5.3.8 过敏试验 184
5.4 海洋胶原及其衍生物在组织修复中的应用 187
5.4.1 伤口护理 188
5.4.2 组织再生修复 194
5.5 海洋胶原及其衍生物在药物载体中的应用 202
5.5.1 抗菌/消炎类药物 202
5.5.2 生长因子 204
5.5.3 生物活性因子 204
5.5.4 抗肿瘤药物 205
参考文献 205
第6章 琼脂糖及其衍生物 210
6.1 大型海藻多糖 210
6.2 琼脂糖的结构、性能与应用 212
6.3 降解琼脂糖及其医学应用 214
6.3.1 低聚琼脂糖 214
6.3.2 琼脂寡糖 216
6.4 琼脂糖乙酸酯及其医学应用 221
6.4.1 琼脂糖乙酸酯的制备、结构与性能 222
6.4.2 琼脂糖乙酸酯的医学应用 223
6.5 琼脂糖接枝改性及其医学应用 225
6.5.1 琼脂糖接枝透明质酸 225
6.5.2 琼脂糖接枝明胶 228
6.5.3 琼脂糖-聚乙烯亚胺-透明质酸共聚物 232
6.5.4 琼脂糖接枝多巴胺 238
6.5.5 胺化琼脂糖 240
6.6 其他琼脂糖基生物材料 244
参考文献 246
第7章 海洋无机生物材料 249
7.1 海洋无机生物材料简介 249
7.1.1 海水成分对海洋生物无机矿化的影响 249
7.1.2 海洋无机生物材料分类 250
7.1.3 海洋无机生物材料的生物应用 255
7.2 海洋无机生物材料的晶体结构 257
7.2.1 羟基磷灰石 258
7.2.2 碳酸钙 260
7.2.3 硅基海洋矿物 263
7.2.4 海洋无机矿物晶生长基础 266
7.3 海洋无机生物材料的生物学性能 272
7.3.1 生物相容性定义及分类 272
7.3.2 海洋无机生物材料的血液反应 272
7.3.3 海洋无机生物材料的生物学反应 274
7.3.4 海洋无机生物材料的材料反应 275
7.4 珊瑚材料的分类、性能与用途 276
7.4.1 珊瑚材料的分类 276
7.4.2 珊瑚材料的理化性能 281
7.4.3 珊瑚材料的生物学性能 283
7.4.4 珊瑚材料的加工 284
7.4.5 珊瑚材料的生物医学应用 284
7.5 海洋贝壳无机材料的性能与用途 287
7.5.1 海洋贝壳的结构特征 287
7.5.2 海洋贝壳无机材料的理化、生物学性能 293
7.5.3 海洋贝壳无机材料的应用 293
7.6 其他海洋无机生物材料 297
7.6.1 二氧化硅基硅藻硅质壳的理化性能及生物材料学研究 297
7.6.2 碳酸钙基卵壳和珍珠的理化性能及生物材料学研究 302
7.6.3 磷酸钙基鲸齿的理化性能及生物材料学研究 308
参考文献 313
关键词索引 320
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