生物材料-深圳大学材料学院.doc

深圳大学课程教学大纲 课程编号: 课程名称: 生物材料 开课院系: 材料学院 制订(修订)人: 杨海朋 审核人: 批准人： 2007年7月18日制(修)订 课程名称: 生物材料 英文名称: Biomaterials 总 学 时: 36 其中:实验课 0 学时 学 分: 2 先修课程: 无 教 材:《生物材料学》，阮建明等编著， 科学出版社，2006年 参考教材:《生物材料与组织工程》，时东陆主编， 清华大学出版社，2004年 授课对象：材料科学与工程本科专业学生 课程性质: 专业选修 教学目标: 通过本课程的学习，使学生对生物材料的制造、结构、性能和应用等知识有较为系统全面的了解。学生在完成本课程学习后，应能够： 了解人体组织相关的生物学知识； 2. 掌握骨组织生物力学、材料的生物相容性及判别依据，组织修复与替代等各类植入材料、纳米药物载体与药物控释等内容； 3. 为研究和开发各种医用生物材料打下基础。 课程简介: 本课程首先分别引入材料科学的基础知识和与人体组织相关的生物学基础知识，然后介绍了金属、陶瓷、高分子植入材料，介绍软组织和硬组织的修复与替代；讨论器官移植与组织工程新技术，以及生物纳米技术。课程重点论述了材料制备工艺-材料微观结构-材料性能间相互关系，并着重介绍了纳米材料制备与表征方法以及纳米药物载体与药物控释。这些内容是生物材料学、环境工程、生物医学工程和临床医学等相关领域应该掌握的基本知识，也是研究和开发生物材料人员的必备基础知识。在教学上注重结合实例进行讲解。本课程为专业选修课程，适合材料科学领域各专业本科学生选修。 教学内容： 1. 生物材料概论 生物材料的发展背景；生物材料的分类及基本性质；生物材料的使用性能；生物材料学科发展方向。 2. 生物学相关基础与生物相容性 细胞结构与功能；细胞外基质；人体血液与组织液系统；人体组液构成及性质；人体骨骼系统与骨组织生物力学； 人体免疫系统与免疫细胞；生物相容性； 3. 材料的基本结构与基本性能 化学键；晶体结构；晶体结构的缺陷；长链分子化合物；过冷和网状固体；复合材料结构；力学性能； 热学特征； 相图；热处理强化；表面特性；电性能；光学性能；X射线吸收；密度和孔隙度；声学和超声波性能；扩散特性； 4. 人体植入材料 金属植入材料；陶瓷植入材料；医用高分子植入材料；各种人体植入材料的制备、组成、结构和性能；植入材料的应用范围和条件，植入材料的腐蚀与防护；植入材料品质恶化的原因；各种植入材料的局限性及解决办法等。 5. 人体组织对植入材料的反应 生物组织的结构-性能关系；细胞在伤口修复过程中的反应，细胞毒性反应以及植入材料对全身的影响；血液相容性；植入材料的致癌性；植入材料的病理学反应。 6. 软组织替代与植入 缝合线、手术胶带和组织胶带；经皮植入体和皮肤植入体；额面组织和其他软组织修复；血管植入材料； 心脏瓣膜植入材料；心和肺辅助装置；人造器官； 7. 硬组织替代与修复 植入用金属丝、销和螺钉；接骨板；骨髓腔内置装置；脊柱固定器件；骨折电磁刺激疗法；关节的替换；；牙科植入材料；矫形植入的界面问题 8. 器官移植与组织工程 器官移植的必要性和移植过程中的各种影响因素；组织工程概况和研究进展；组织工程研究和应用的若干问题；干细胞工程的概念和特性等。 9. 生物纳米技术 蛋白质纳米功能区域；纳米生物材料概念；纳米生物材料制备、特性和表征方法；纳米传感器；纳米药物/基因载体技术；纳米药物载体导向技术；纳米材料控释作用 学时分配：（请填写下表） 章节 主要内容 各教学环节学时分配 备注 讲授 实验 讨论 习题 小计 1 绪论 1 1 2 生物学相关基础与生物相容性 3 3 3 材料的基本结构与基本性能 2 2 4 人体植入材料 10 10 5 人体组织对植入材料的反应 6 6 6 软组织替代与植入 4 4 7 硬组织替代与修复 4 4 8 器官移植与组织工程 2 2 9 生物纳米技术 4 4 考试与成绩评定方式： 学期总成绩包括平时成绩和期末考试成绩两部分组成。平时成绩包括平时记录的出勤情况、课堂提问、以及课后作业等，占30％，期末成绩占70％。期末考试为开卷考试。