本征石墨烯是一類只有一層碳原子厚度的二維晶體材料,獨(dú)特的結(jié)構(gòu)賦予其優(yōu)異的性能,通過改性,可獲得水溶性和生物相容性,增強(qiáng)其與生物基體和藥物的相互作用,進(jìn)而發(fā)揮出抗菌、消炎和藥物靶向作用。本書在作者多年科研成果基礎(chǔ)上,著重介紹了石墨烯基抗菌材料、石墨烯基藥物載體、石墨烯基組織工程支架、石墨烯基止血材料和石墨烯基造影材料的結(jié)構(gòu)、制備與性能表征。
本書適宜從事新材料以及醫(yī)學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員參考。
王欣
1970年生于吉林德惠。1992年獲長春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位,1996年獲哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位,2003年獲吉林大學(xué)博士學(xué)位。1996年到吉林大學(xué)一直從事新型功能材料研究工作,任吉林大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師。2004~2005年、2008~2009年、2014~2015年分別在瑞士巴塞爾大學(xué)、奧地利維也納技術(shù)大學(xué)、德國耶拿大學(xué)從事博士后研究、訪問學(xué)者。至今已發(fā)表學(xué)術(shù)論文80余篇,授權(quán)中國發(fā)明專利26件,曾獲得吉林省科技進(jìn)步一等獎3項(xiàng)、二等獎1項(xiàng)。目前研究方向是石墨烯材料的生物學(xué)特性及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。在國內(nèi)外率先發(fā)現(xiàn)了石墨烯纖維的抗微生物活性、促再生神經(jīng)軸突生長和提升再生神經(jīng)纖維成熟的作用。
第1章緒論 001
1.1石墨烯基材料 003
1.1.1引言 003
1.1.2石墨烯基納米材料的結(jié)構(gòu)、形貌與理化性質(zhì) 003
1.1.3石墨烯基納米材料的制備方法 009
1.1.4石墨烯基宏觀結(jié)構(gòu)材料 011
1.2生物醫(yī)用材料概述 016
1.2.1引言 016
1.2.2生物醫(yī)用材料的基本概念 016
1.2.3生物醫(yī)用材料的分類 017
1.2.4生物醫(yī)用材料的發(fā)展趨勢 018
1.3石墨烯基納米材料生物醫(yī)學(xué)研究概述 025
1.3.1引言 025
1.3.2生物成像 026
1.3.33D生物打印 026
1.3.4抗微生物活性 028
1.3.5生物傳感器 028
1.3.6藥物遞送和基因治療 028
1.3.7光熱療 029
1.3.8組織工程 029
1.4結(jié)論與展望 030
參考文獻(xiàn) 030
第2章石墨烯基抗菌材料 043
2.1概述 045
2.1.1細(xì)菌的定義和耐藥性 045
2.1.2生物材料的抗菌活性、機(jī)理及材料表面設(shè)計(jì) 049
2.2石墨烯基納米材料的抗菌活性 052
2.2.1具有抗菌活性的石墨烯基納米材料的結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì) 052
2.2.2石墨烯基納米材料的抗菌機(jī)理 054
2.3石墨烯基復(fù)合抗菌材料 055
2.3.1與無機(jī)納米粒子復(fù)合 056
2.3.2與有機(jī)聚合物復(fù)合 057
2.3.3與抗生素等藥物分子和天然化合物復(fù)合 059
2.4醫(yī)用石墨烯基抗菌材料的研究現(xiàn)狀 062
2.4.1傷口敷料 063
2.4.2醫(yī)療器械抗感染涂層 068
2.4.3其他醫(yī)用抗菌防護(hù)品 070
2.5結(jié)論與展望 072
參考文獻(xiàn) 073
第3章石墨烯基藥物載體材料 085
3.1概述 087
3.1.1納米藥物載體的性質(zhì)特點(diǎn)和功能 087
3.1.2無機(jī)納米載體 088
3.1.3有機(jī)納米載體 090
3.1.4有機(jī)無機(jī)雜化納米載體 092
3.1.5生物納米載體 093
3.2石墨烯基藥物載體材料結(jié)構(gòu)與藥物釋放機(jī)理 093
3.2.1氧化石墨烯基藥物載體的結(jié)構(gòu)與載藥簡介 094
3.2.2氧化石墨烯基載體的藥物釋放機(jī)理 096
3.3石墨烯基藥物載體的種類及制備 099
3.3.1石墨烯基水劑 099
3.3.2石墨烯基膜劑 101
3.3.3石墨烯基凝膠藥 105
3.3.4石墨烯基片劑 106
3.4結(jié)論與展望 108
參考文獻(xiàn) 109
第4章石墨烯基組織工程支架 117
4.1概述 119
4.1.1組織工程支架的功能和設(shè)計(jì)原則 120
4.1.2傳統(tǒng)組織工程支架材料 123
4.2石墨烯基支架材料概述 131
4.2.1石墨烯基涂層材料 131
4.2.2石墨烯基水凝膠 134
4.2.3石墨烯基三維固態(tài)支架 137
4.3石墨烯基組織工程支架的應(yīng)用研究現(xiàn)狀 141
4.3.1周圍神經(jīng)組織修復(fù)與再生 142
4.3.2骨組織修復(fù)與再生 146
4.3.3皮膚組織修復(fù)與再生 151
4.4結(jié)論與展望 153
參考文獻(xiàn) 154
第5章石墨烯基止血材料 165
5.1概述 167
5.1.1止血的定義和機(jī)制 167
5.1.2傳統(tǒng)止血材料 169
5.1.3促創(chuàng)面愈合臨時(shí)敷料 171
5.2石墨烯基材料止血的影響因素及止血機(jī)制 172
5.3石墨烯基止血材料的形態(tài)與性能 174
5.4石墨烯基促愈合材料 179
5.5結(jié)論與展望 182
參考文獻(xiàn) 184
第6章石墨烯基磁性材料與造影劑 187
6.1概述 189
6.1.1醫(yī)學(xué)成像技術(shù) 189
6.1.2醫(yī)學(xué)成像造影劑 192
6.2石墨烯基磁性材料 195
6.2.1構(gòu)建磁有序石墨烯 196
6.2.2氧化石墨烯磁性材料 197
6.2.3還原氧化石墨烯磁性材料 199
6.3石墨烯基造影劑 200
6.3.1PL造影劑 200
6.3.2PA和US造影劑 203
6.3.3CT造影劑 206
6.3.4MR造影劑 207
6.3.5NMR造影劑 210
6.4結(jié)論與展望 214
參考文獻(xiàn) 216