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本书为战略性新兴领域“十四五”高等教育系列教材、纳米材料与技术系列教材之一。生物医用纳米材料主要包括可用于药物递送、生物成像、组织修复和疾病诊断等生物医学领域的纳米材料，属于纳米技术与生物医药的融合交叉研究领域。本书共8章，以纳米材料的特殊性质为纽带，涵盖生物医用纳米材料的分类、应用、评价技术及监管科学，重点阐述生物医用纳米材料在疾病治疗、组织修复与再生、医学诊断、疫苗领域的应用。
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本书为战略性新兴领域“十四五”高等教育系列教材、纳米材料与技术系列教材之一。生物医用纳米材料主要包括可用于药物递送、生物成像、组织修复和疾病诊断等生物医学领域的纳米材料，属于纳米技术与生物医药的融合交叉研究领域。本书共8章，以纳米材料的特殊性质为纽带，涵盖生物医用纳米材料的分类、应用、评价技术及监管科学，重点阐述生物医用纳米材料在疾病治疗、组织修复与再生、医学诊断、疫苗领域的应用。本书可作为纳米科学与工程和生物医学工程等相关专业本科生和研究生的学习用书，也可供从事生物纳米材料研究、生产、检测的科研人员及企事业相关工作人员使用。
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前言第1 章 绪 11.1 生物医用纳米材料的发展历史与重要性 11.2 生物医用纳米材料的机遇与挑 31.3 各国生物医用纳米产业的发展现 41.4 人工智能驱动生物医用纳米材料的研发和创新应用 61.5 各国生物医用纳米材料监管情况 7参考文 8第2 章 生物医用纳米材料的分类及性质 92.1 生物医用纳米材料简 92.2 分类及性 112.2.1 按物理结构分类 112.2.2 按化学结构分类 152.3 生物医用纳米材料的特 20参考文 21第3 章 生物医用纳米材料在疾病治疗 中的应 233.1 疾病治疗用生物纳米材 233.2 纳米药物的定 243.2.1 纳米载体+ 药物 243.2.2 纳米载体的分类 243.2.3 药物分类 273.2.4 给药途径 283.3 纳米药物的优 293.3.1 提高药物的溶解度和生物利用度 293.3.2 药物保护作用 293.3.3 药物的靶向递送 303.3.4 药物的缓释、控释和按需释放 313.4 纳米药物的制 313.4.1 纳米载体负载药物的基本原理 313.4.2 纳米药物的制备方法 333.4.3 核酸药物递送的基本要求 383.5 纳米药物的纳米特 403.5.1 吸收、分布、代谢和排泄（ADME） 403.5.2 纳米药物的物理化学性质与ADME 的关系 413.6 纳米药物在癌症治疗中的应 433.6.1 肿瘤的病理特点 433.6.2 抗肿瘤纳米药物 453.6.3 抗肿瘤纳米药物的靶向递送过程 463.6.4 抗肿瘤纳米药物的体内递送屏障 473.6.5 纳米药物的2R2SP 需求与3S纳米特性的转换 503.6.6 实现3S 纳米特性转换的方法 513.6.7 肿瘤靶向递药的理论依据 553.6.8 抗肿瘤纳米药物的设计策略 573.7 纳米药物在胃肠道疾病治疗中的应用 583.7.1 胃肠道药物递送屏障 593.7.2 纳米药物的递送过程及克服胃肠道屏障的策略 613.7.3 纳米药物治疗胃肠道疾病应用案例 653.8 纳米药物在神经精神性疾病治疗中的应用 683.8.1 神经精神性疾病 693.8.2 神经精神性疾病递送屏障 703.8.3 脑靶向纳米递药系统 733.8.4 纳米药物治疗神经精神性疾病应用案例 75参考文 76第4 章 生物医用纳米材料在组织修复 与再生中的应 804.1 生物医用纳米材料相关的基础特性原理 804.1.1 生物医用纳米材料的基础特性 804.1.2 微纳特征材料表面与细胞的相互作用 834.1.3 纳米材料在组织修复与再生中的应用概述 844.2 硬组织修复与再生纳米材 854.2.1 骨组织 854.2.2 口腔 904.3 软组织修复与再生纳米材 974.3.1 皮肤组织 974.3.2 心血管组织 1014.3.3 神经组织 1044.3.4 肌组织 1074.4 其他修复与再生纳米材 1094.4.1 微针材料 1094.4.2 抗菌纳米材料 114参考文 117第5 章 生物医用纳米材料在诊断领域的 应 1195.1 纳米诊断的基本原 1195.1.1 纳米生物医学检测 1195.1.2 纳米生物医学传感器 1205.1.3 生物医学影像诊断 1235.2 纳米体外检测材 1305.2.1 生物标志物 1305.2.2 体外检测原理及其疾病传感检测应用 1335.3 纳米体内检测探 1375.3.1 基于体内检测的纳米探针概述 1375.3.2 基于活体影像的纳米探针设计及类型 1415.3.3 纳米探针在医学诊断及治疗中的应用 147参考文 154第6 章 生物医用纳米材料在疫苗 领域中的应 1566.1 免疫学和疫苗学概 1566.1.1 概述 1566.1.2 免疫学的基础知识 1566.1.3 免疫应答类型 1596.1.4 疫苗学的基础知识 1606.1.5 小结 1626.2 脂质纳米疫 1636.2.1 脂质纳米疫苗概述及发展历史 1636.2.2 脂质纳米载体种类及其制备技术 1656.2.3 脂质佐剂及其制备技术 1676.2.4 脂质纳米疫苗的影响因素 1676.2.5 小结 1686.3 聚合物纳米疫 1696.3.1 聚合物纳米疫苗概述 1696.3.2 聚合物纳米结构的类别及制备技术 1696.3.3 聚合物纳米疫苗的影响因素 1716.3.4 小结 1736.4 无机纳米疫 1746.4.1 无机纳米疫苗概述及发展历史 1746.4.2 无机纳米疫苗的增效机制 1766.4.3 无机纳米疫苗的调控策略 1786.4.4 小结 1816.5 蛋白载体纳米疫 1826.5.1 蛋白载体纳米疫苗概述 1826.5.2 蛋白载体疫苗中的抗原呈递 1836.5.3 蛋白载体纳米疫苗平台及免疫效应 1846.5.4 小结 1906.6 仿生生物膜疫 1906.6.1 仿生生物膜疫苗概述及发展历史 1906.6.2 仿生生物膜疫苗的基本原理 1916.6.3 仿生生物膜疫苗的类别及其制备技术 1926.6.4 仿生生物膜疫苗设计原则 1946.6.5 小结 195参考文 195第7 章 生物医用纳米材料的非临床 安全性评价体 1977.1 概 1977.2 纳米材料的物理化学表 1987.3 纳米医用生物材料代谢动力学和安全性评 2007.3.1 毒理学试验中的样品制备 2007.3.2 代谢动力学研究 2017.3.3 血液相容性 2027.3.4 遗传毒性 2027.3.5 局部毒性 2037.3.6 系统性毒性 2037.3.7 免疫原性和免疫毒性 2057.3.8 神经系统毒性 2057.3.9 生殖毒性 2057.3.10 致癌性 2067.3.11 热原 2067.4 生物医用纳米材料安全性评价新方 2077.4.1 生物医用纳米材料的定量与半定量分析方法 2077.4.2 生物医用纳米材料在生物体的化学状态评价方法 2097.4.3 生物医用纳米材料的生物体成像方法 2107.4.4 生物医用纳米材料与生物分子表界面作用的分析方法 2127.4.5 体外替代方法 216参考文 216第8 章 应用纳米材料的医疗器械和纳米 药物的监管科 2188.1 纳米材料和纳米技术在医疗器械和药品中的应 2188.1.1 纳米材料和纳米技术在医疗器械中的应用 2188.1.2 纳米材料和纳米技术在药品中的应用 2198.2 纳米材料医疗产品的监管格 2218.2.1 国际监管措施 2218.2.2 国内监管措施 2228.3 标准化工作现 2248.3.1 纳米材料的定义/ 分类 2248.3.2 纳米材料相互作用 2248.3.3 纳米材料剂量测量 2258.3.4 纳米材料的表征 2258.3.5 纳米材料的毒理学评价 2258.3.6 纳米材料的生物分布 2268.3.7 风险分析 2278.4 总 227参考文 227
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物医用纳米材料是在纳米尺度下设计、制造和应用于生物医学领域的材料，具有独特的纳米尺度性质，其在疾病治疗、组织修复与再生、医学诊断、疫苗等生物医学领域具有广阔的应用前景，将为医学领域的研究和临床治疗带来新的发展机遇。本书是按照战略性新兴领域“十四五”高等教育教材体系建设工作所建议的纳米材料与技术教材体系的要求编写而成的。本书主要包括绪论、生物医用纳米材料的分类及性质、生物医用纳米材料在疾病治疗中的应用、生物医用纳米材料在组织修复与再生中的应用、生物医用纳米材料在诊断领域中的应用、生物医用纳米材料在疫苗领域中的应用、生物医用纳米材料的非临床安全性评价体系和应用纳米材料的医疗器械和纳米药物的监管科学共8 章内容。本书作为战略性新兴领域高等教育教材，在编写过程努力体现以下要求：①平衡基础知识与科研新成果；②平衡知识的广度与深度；③融汇产学共识。本书在综合该领域众多专家意见和建议的基础上，由赵宇亮院士和陈春英院士领衔、国内从事生物医用纳米材料并具有丰富教学经验的教师共同撰写完成。第1 章由赵宇亮院士和孟幻研究员撰写，第2 章由王均教授和刘洋教授撰写，第3 章由申有青教授、张强院士、高建青教授、刘冬生教授、许华平教授、汪贻广教授和蒋心驰研究员撰写，第4 章由刘颖研究员、邓旭亮教授、顾臻教授、丁建东教授、张学慧研究员、白云洋副主任医师和江圣杰医师撰写，第5 章由庞代文教授、戴志飞教授、吴爱国研究员、李娟研究员、凌代舜教授、李方园教授和刘安安副教授撰写，第6 章由聂广军研究员、王育才教授、赵潇研究员、刘晶研究员和王亚玲研究员撰写，第7 章由陈春英院士、王黎明研究员、肖百全高级工程师和李佳阳研究员撰写，第8 章由张凯教授、陈宽研究员、陈亮研究员、邵安良副研究员、宋旭副教授和林楚冰工程师撰写。在本书撰写过程中，还得到撰写人员所在单位青年教师和研究生的积极协助，审定人员也付出了辛勤的劳动，在此表示衷心的感谢。在生物医用纳米材料领域，由于纳米材料的研究随着科技水平的提高和实践效果的验证不断发展，且新技术、新方法、新政策也与时俱进，加之编者学识水平有限，本书难免存在不足之处，敬请读者批评指正！编 者
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