文档介绍：凝聚态物理专题纳米生物材料
什么是生物医用材料
生物医用材料（biomedical materials）
狭义：长期与活体组织接触或植入活体内部，起某种生物功能的材料。
广义：包括制造生物医药的原材料、医学诊断试剂、药物输送释放力，从而实现损伤或病变组织、器官的永久修复，已成为二十一世纪生物材料发展的方向和前沿。对于生物医用材料而言，磷酸钙具有与脊椎动物的硬组织，如骨骼、牙齿等相似的矿物成分和结构，因此，科学家们力图从Ca-P生物材料方面进行新材料的制备，并取得了大量的成果。
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Chitosan film
Hydroxyapatite
COOH
COOH
NH2
Ca2+
PO43-
Aspartic
Acid
SCS solution
Nucleation centre
HAP growth on the surface of modified chitosan film vertically.
HAP growth on the surface of modified chitosan film horizontally.
chitosan/L-Asp膜在SCS溶液中诱导过程的示意图
Zhihong Zhu, et al. Biosensors & Bioelectronics, 2006,291-297.
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组织工程材料和人造器官
组织工程学是由美国国家科学基金委员会于1987年正式提出和确定的，是应用细胞生物学、生物材料和工程学的原理，研究开发用于修复或改善人体病损组织或器官的结构、功能的生物活性替代物的一门科学。 组织工程学的研究领域涉及到了物理学、化学、材料学、工程学及生命科学。在医学领域，包括基础医学的遗传学、组织胚胎学、细胞生物学、分子生物学等；在临床医学领域包括骨科、整形外科、胸外科、神经外科、口腔颌面外科、五官科、普外科、康复医学等。在材料学方面，主要涉及可降解高分子材料、陶瓷材料；生物衍生材料包括天然生物衍生材料和提纯衍生材料（如胶原）等。
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生物材料在医学中的应用
（1）人工脏器
（2）硬组织修复与骨组织工程
（3）血管移植材料与组织工程
（4）眼科的生物材料
（5）齿科的生物材料
（6）人工皮肤与组织工程
（7）缝合线和黏合剂
（8）药物控制释放系统
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Zhihong Zhu, et al. Key Engineering Materials, 2006,717-720.
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Kobayashi M., et al. Bone,2006,1235-1239.
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组织工程学的核心内容：
（1）合适的种子细胞的来源
（2）可供细胞贴附生长的生物支架或细胞外基质
（3）用于促进组织再生的生长因子
（4）组织的相容性等问题。
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生物材料所必须具备的基本性能：
（1）良好的生物相容性，植入体内的材料本身及其降解物质对机体不产生毒副作用
（2）具有三维空间结构和高孔隙率
（3）具有一定的机械强度和良好的可塑性
（4）材料的降解速度可以调控
（5）良好的细胞亲和性
（6）易于消毒
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DNA模板对纳米材料晶体生长的调控作用
陈霞等,高等学校化学学报,2000,21:1115.
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多糖模板对纳米材料晶体生长的调控作用
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蛋白质模板对纳米材料晶体生长的调控作用
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单分子膜对纳米材料晶体成核及生长调控作用
单分子膜能催化晶体的成核
对晶体生长具有选择性
对晶体的某一晶相具有选择性
对晶体的某一晶面具有选择性
不同聚集态的单分子膜对晶体的选择性不同
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