生物材料
生物活性材料
生物活性材料生物活性材料是一类具有生物活性的材料，它们可以与生物体发生特定的生物学响应，包括促进细胞增殖、生物降解、生物吸收等。
这类材料在医学领域、生物工程领域以及生物医学材料领域有着广泛的应用。
生物活性材料的研究和开发，对于推动医学和生物工程技术的发展具有重要意义。
生物活性材料可以分为多种类型，其中包括生物降解材料、生物惰性材料和生物活性复合材料等。
生物降解材料是指在生物体内可以被生物降解的材料，其降解产物对生物体无害。
这类材料在医学领域中的应用十分广泛，例如可降解的缝合线、可降解的植入材料等。
生物惰性材料是指在生物体内不会引起明显的生物学反应的材料，它们通常用于制作生物体内植入材料的支架或外壳。
而生物活性复合材料则是将生物活性物质与材料基质进行复合，使材料具有特定的生物学功能。
生物活性材料的研究与开发，不仅需要材料科学和工程技术的支持，还需要深入了解生物学和医学知识。
在材料的设计与制备过程中，需要考虑材料的生物相容性、生物降解性、生物吸收性等特性，以确保材料在生物体内的安全性和有效性。
同时，对于生物活性材料的性能评价和临床应用，也需要进行全面的生物学和医学实验验证。
生物活性材料在医学领域的应用具有广阔的前景。
例如，生物活性材料可以用于组织工程和再生医学领域，用于修复和重建受损组织和器官；还可以用于药物传递系统的载体材料，实现药物的靶向输送和控制释放；此外，生物活性材料还可以用于生物传感器、生物成像等生物医学领域的应用。
总之，生物活性材料作为一类具有生物学功能和应用潜力的材料，对于推动医学和生物工程技术的发展具有重要意义。
随着生物医学领域的不断发展和进步，相信生物活性材料将会在更多的领域得到广泛的应用，为人类健康和生命质量的提升作出更大的贡献。
生物领域中的新材料
生物领域中的新材料
随着科技的不断进步，生物领域中的新材料正日益引起人们的关注。
这些新材料的应用范围广泛，包括医疗、环保、食品安全等方面。
一、仿生材料
仿生材料指的是模仿自然生物形态和功能的材料。
它们可以模仿动物、植物或微生物的外形和结构，从而实现特定的功能。
例如，仿生材料可以被用来制作生物传感器，这些传感器可以检测环境中的细菌、病毒等有害物质，从而帮助预防疾病传播。
同时，仿生材料还可以作为绿色能源的重要组成部分，例如基于仿生光合作用的人工光合成系统，可以将太阳能转化为化学能，并用于生产燃料和化学品。
二、纳米材料
纳米材料指的是粒径在1-100纳米之间的材料。
由于其小尺寸和高比表面积，纳米材料在生物领域中被广泛应用。
例如，纳米水处理技术可以快速和高效地去除水中的重金属、
有机污染物等有害物质，从而提高水的安全性和质量。
此外，纳
米材料还可以用于制造自清洁表面、医疗敷料和药物输送系统等。
三、生物基材料
生物基材料指的是以天然生物无机物或有机物为主要成分的材料。
这些材料通常来源于植物、动物、菌类等，具有生物相容性
和可降解性。
例如，生物基材料可以用来制造医用缝合线、骨折修复材料等，与人体组织非常相似，可以被身体自然吸收，减少了二次手术的
风险和造成的损伤。
同时，生物基材料还可以用于环保领域，例
如制造纸张、食品包装等。
总的来说，生物领域中的新材料正在快速发展，它们的应用前
景非常广阔。
通过研究、开发和利用这些新材料，可以为人类的
健康、环境保护和经济发展做出更大的贡献。
生物材料的功能和制造
生物材料的功能和制造生物材料是指可以用于医疗、药物传递、组织工程和假体的天然或人工材料。
生物材料可以是有机或无机材料，也可以是静态或动态材料。
它们被广泛应用在各种医学领域，如牙科、骨科、神经科学、皮肤科和心脏病学等领域。
生物材料的应用越来越广泛，其研究和制造也在不断发展和改进。
生物材料的功能主要包括生物相容性和生物活性。
生物相容性是指材料能否被人体接受和容忍，如能否在组织内不引起炎症和排异反应。
生物活性是指材料能否与人体细胞和组织发生特定的相互作用，如促进细胞增殖和修复组织。
这些功能对于生物材料的应用非常重要，因为它们决定着材料的性能和效果。
对于生物材料的制造而言，前提是要选择合适的材料。
有机材料包括蛋白质、多糖、胶原蛋白、明胶和聚乳酸酯等。
无机材料则包括陶瓷、金属、合金和多孔玻璃等。
材料的选取取决于其性质和用途。
制造生物材料的方法包括化学合成、制备、加工和组合等。
其中，化学合成是指通过化学反应来生成材料。
例如，利用化学合成方法可以生成具有特殊化学性质的聚合物。
制备是指通过物理和化学方法来制造材料。
例如，利用电化学制备可以制备出具有特殊纳米结构的材料。
加工是指通过加工工艺将材料制成具有特定形状、尺寸和性能的产品。
例如，通过挤压、拉伸或注塑等加工工艺可以制备出各种形状的生物材料制品。
组合是指将两种或多种材料进行结合，形成具有更好性能和功能的新材料。
例如，将多孔生物玻璃和细胞培养液组合在一起，可以制备出生物活性更强的三维生物材料。
生物材料的制造方式和方法在不断更新和改进。
新技术的出现为生物材料的研究和应用带来了新的机遇。
例如，利用3D打印技术可以制造出更精确的生物材料。
利用基因编辑技术可以制造出具有更好生物活性的材料。
这些新技术的发展推动了生物材料的应用和研究的进一步发展。
总之，生物材料的功能和制造是一个非常复杂的过程，涉及到很多领域的知识和技术。
随着科技的不断发展和进步，生物材料的研究和应用将会有更加广阔的发展空间。
什么是生物材料
什么是生物材料
生物材料是指从生物体内提取或合成的具有特定功能的材料，它们可以用于医疗、生物工程、环境保护等领域。
生物材料具有许多优良的特性，如生物相容性好、可降解、具有特定的生物功能等，因此在现代科技发展中发挥着越来越重要的作用。
生物材料的种类非常丰富，常见的有生物陶瓷、生物玻璃、生物金属、生物聚
合物等。
生物陶瓷具有高强度、硬度大、抗腐蚀性好等特点，常用于骨科修复。
生物玻璃具有优良的生物相容性，可用于人工关节、牙科修复等领域。
生物金属如钛合金具有轻、强、耐腐蚀等特点，被广泛应用于人体植入物制造。
生物聚合物具有可降解、生物相容性好等特点，可用于缝合线、修复材料等。
生物材料的应用领域非常广泛，其中医疗领域是应用最为广泛的领域之一。
生
物材料可以用于人体植入物、医药缓释系统、医疗诊断等方面。
比如，可降解的生物材料可以用于修复骨折，随着时间的推移逐渐降解，不需要二次手术取出。
生物材料还可以用于制造人工心脏瓣膜、人工关节等医疗器械，帮助患者重获健康。
除了医疗领域，生物材料还在生物工程、环境保护等领域发挥着重要作用。
生
物材料可以用于细胞培养基质、组织工程支架、生物传感器等生物工程领域，有助于促进组织再生和生物医学研究。
在环境保护方面，生物材料可以用于废水处理、土壤修复等领域，发挥着净化环境、保护生态的作用。
总的来说，生物材料是一种具有广阔应用前景的材料，它在医疗、生物工程、
环境保护等领域发挥着重要作用。
随着科技的不断发展，相信生物材料一定会有更加广泛的应用，为人类的健康和生活质量带来更多的改善。
生物材料的结构与性能分析
生物材料的结构与性能分析生物材料是指由生命体制造的材料，如骨骼、牙齿、皮肤、毛发、角质等，以及由生命体或其组成部分分离出来的材料，如蛋白质、DNA、细胞膜等。
由于生物材料具有优异的结构和性能，近年来在工程材料领域的应用越来越广泛。
本文将对生物材料的结构及其对性能的影响进行分析。
一、生物材料的结构生物材料可以分为有机材料和无机材料两类。
有机材料主要由蛋白质、多糖、脂类等生物大分子构成，而无机材料主要由矿物质构成。
1.有机材料的结构蛋白质是生物材料中广泛存在的一种有机大分子。
蛋白质的结构包括四级结构，即原始结构、二级结构、三级结构和四级结构。
原始结构是蛋白质链上不断重复的氨基酸序列，二级结构是由α-螺旋、β-折叠等构成的一些规则结构，三级结构是由二级结构间的相互作用所形成的二面角、氢键、离子键等，四级结构是由多个蛋白质链相互叠合所形成的大分子。
多糖也是生物材料中常见的有机分子，其结构更为简单。
多糖由大分子葡萄糖组成，通过不同的连接方式构成不同的多糖。
常见的多糖有纤维素、壳聚糖等。
脂类是生物材料中的一种特殊有机分子。
其结构为长链脂肪酸和甘油分别通过酯键连接而成，形成三酰基甘油（甘油三酯），其余的脂类如胆固醇则存在于生物膜内。
2.无机材料的结构无机材料主要指钙质、磷酸盐等矿物质。
钙质和磷酸盐通过化学反应形成了多种复杂的化合物，如磷酸钙（含有磷酸钙二水合物和磷酸钙无水物）、羟磷灰石（由磷酸钙和矿物质组成）、骨基质等。
这些结构复杂的无机化合物中，矿物质的形态和分布对材料的性能有着非常重要的影响。
二、生物材料的性能聚合物材料晶体的结构、形态、分子量等均对聚合物材料的性能有重要影响。
类似地，生物材料的结构也会对其性能产生影响。
从力学性能、生物相容性、生物化学性能等方面来看，生物材料的性能主要表现在以下几个方面：1.力学性能骨骼、骨骼肌、牙齿和韧带等具有优异的力学性能。
这些材料大都是复合材料，由有机和无机材料组成。
生物材料就业前景
生物材料就业前景生物材料是指利用生物体或生物资源为原材料，通过一系列加工和改性的方法，制备出可以应用于生物工程、生物医学和其他领域的新型材料。
随着人们对生物材料的需求日益增加，生物材料行业的就业前景也越来越广阔。
首先，生物材料行业在医疗领域有着巨大的应用潜力。
生物材料可以被用于制造人工器官、支架和修复材料等，从而帮助人们治疗和恢复身体功能。
随着人口老龄化程度的不断加剧，生物材料在医疗领域的需求将会持续增长。
因此，相关岗位如生物材料工程师、生物材料研发人员等的就业前景非常乐观。
他们可以从事新材料的研发和生产工作，为医疗行业提供更好的治疗方案和设备。
其次，生物材料在环境保护和可持续发展方面也有着重要的应用。
由于传统材料的资源消耗和环境影响较大，生物材料的出现为解决这些问题提供了新的途径。
生物可降解材料、生物基材料等新型材料受到了越来越多的关注和应用。
相关岗位如生物材料环保工程师、生物资源管理人员等在环保领域表现出良好的就业前景。
他们可以通过研究和开发生物材料，减少对环境的负面影响，实现可持续发展。
此外，生物材料在能源领域也具有潜力。
生物质材料的利用可以代替传统的能源材料，减少对化石能源的依赖，从而达到可持续发展的目标。
因此，生物材料工程师和能源研发人员等岗位的就业前景也很广阔。
他们可以研究和开发利用生物质材料的新能源技术，推动可再生能源的开发和利用。
总之，生物材料行业的就业前景非常广阔。
在医疗领域、环境保护和能源领域等各个方面，生物材料都有着重要的应用价值。
相关岗位如生物材料工程师、生物材料研发人员等将会面临更多的就业机会。
同时，随着生物材料技术的不断发展和创新，这个行业的就业前景还将进一步拓展。
因此，对于有志于从事生物材料相关工作的人们来说，现在正是一个非常好的发展时机。
生物材料的生物学性能研究与应用
生物材料的生物学性能研究与应用随着人们对生命的认识不断加深，对于如何赋予材料生物学性质的研究也越来越多。
生物材料是指一类具有生物学性质的材料，常用于医学领域，例如生物相容性好的植入式医疗器械、优异的骨接合材料、生物屏障材料等。
在目前医学科技发展迅速的时代，生物材料的研究和应用已经成为医学研究的热点之一。
一、生物材料的基本特征和分类生物材料具有生物学性质，通常具有以下特点：1.生物相容性好：生物材料和人体组织的逐渐接触和融合，通常不产生异物反应，从而在长期植入或使用过程中不会出现排斥现象。
2.生物降解性：生物材料能够在人体内逐渐降解，最终被人体吸收和代谢，不会对人体产生损害。
3.生物仿生学：生物材料的外观和性质往往模仿人体组织和器官的结构、功能和性质，使其更加相近或适合人体使用。
按照化学成分分，生物材料可以分为：金属生物材料、高分子生物材料、陶瓷生物材料。
二、生物材料的生物学性能研究生物材料具有生物学性质，因此生物学性能的研究对于生物材料的研究和应用至关重要。
生物学性能主要包括：生物相容性、生物降解性、生物仿生学等多种方面。
本文重点介绍两个方面：生物相容性和生物降解性。
1.生物相容性生物相容性是生物材料的基本性质之一，确保植入或使用后不会对人体产生排斥反应。
因此，生物相容性的评价和研究对于生物材料的研制和应用具有重要意义。
目前，生物相容性的评价方法通常是通过体内和体外实验进行的。
体内实验通常涉及到动物实验，读者如看到这段话可以用以下内容更换。
体内实验通常涉及到动物实验，例如，选择常用于生物医学领域的实验动物，如大鼠、豚鼠、兔子或猕猴等，将生物材料植入动物体内，观察其是否对动物造成损害，如免疫系统反应、感染等。
如果生物材料植入后与周围组织和器官逐渐融合、没有排斥现象和感染现象，就可以证明该生物材料具有良好的生物相容性。
2.生物降解性生物降解性是生物材料的另一个基本性质，用于评价材料的降解速率以及降解产物对人体的影响。
生物合金材料
生物合金材料
生物合金材料是指以生物有机体或其组织中的天然大分子为主要原料，通过合金化、改性、处理等工艺制备的一类新型合金材料。
这些材料常常具有生物相容性、生物降解性等优异的生物学性能，可用于医学、生物工程、药物传递等领域。
以下是一些生物合金材料的例子：
1.生物陶瓷：生物陶瓷通常以氧化铝、氧化锆等为主要原料，通
过高温烧结制成。
这些陶瓷材料在人体内具有良好的生物相容性，可用于人工关节、牙科修复等领域。
2.生物降解聚合物：生物降解聚合物是一类可以在生物体内降解
的高分子材料，如聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）等。
它们常被用于医学可降解植入材料、药物缓释系统等。
3.生物金属材料：金属材料，如钛合金、镍钛合金，经过表面处
理或合金化，可以用于制作植入体、假体等医疗器械。
这些金属材料通常具有优异的生物相容性和机械性能。
4.天然纤维增强复合材料：将天然纤维（如木质纤维、大米秸秆
等）与聚合物基体结合，形成天然纤维增强的复合材料。
这类材料常用于生物可降解的包装材料、生物质能源等领域。
5.生物矿化材料：这类材料通常通过模仿生物矿化的过程，将矿
化物质与有机物质相结合，制备出具有生物学功能的材料。
这些材料在骨组织修复、牙科领域有着广泛的应用。
生物合金材料的研究与应用领域在不断拓展，旨在开发更加生物
相容性、功能更为多样化的材料，以满足医学、生物工程、环保等多个领域的需求。
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绪论生物材料的定义：一种与生物系统相互接触后可以对生物体的组织、器官或功能进行诊断、治疗、增强或替代的材料生物材料与药物的差异☐可以不通过体内的化学反应或新陈代谢实现治疗☐可以结合药理作用，甚至起药理活性物质作用典型生物材料人工心脏瓣膜(heart valve)●患者数量◆美国每年大约有10万例人工心脏瓣膜植入手术●主要作用◆替换损坏/天生心脏异常的天然瓣膜，使患者血液流动恢复正常，显著提高患者正常活动能力人工关节(artificial joint)●患者数量◆美国每年有超过50万例人工关节替换手术●主要作用◆替换因为长时间循环机械应力作用/退化/风湿疾病影响而损坏的天然关节，恢复患者行走能力，甚至可以进行适度体育运动●存在问题◆长时间使用后发生松脱，造成组织损伤，需要二次手术修复或者替换植入物人工晶体(intraocular lenses)●患者数量◆美国每年产生大约四百万人工晶体植入，全世界每年约有八百万植入患者●主要作用◆替换由于形成白内障而看不清楚的天然眼透镜●主要材料◆聚甲基丙烯酸甲酯、有机硅橡胶、水凝胶等肾透析装置(kidney dialysis setup)●患者数量◆美国大约有30万患者存在肾功能问题，每周必须进行三次肾透析治疗●主要作用◆清除血液中的废物，维持生命●存在问题◆血细胞破裂、感染、不希望的人体免疫系统激活组织工程支架(tissue engineering scaffold)●主要材料◆可降解陶瓷、可降解聚合物、两者的复合材料●主要作用◆辅助细胞向组织器官转变生物材料学⏹一门涵盖基础生物学、医学、工程学和材料学等学科的范围很宽的交叉学科⏹研究生物材料及其与生物环境相互作用的科学◆材料学相关内容——材料力学性能或植入体表面改性等◆生物学内容——免疫、独立和创伤修复过程等生物材料的性能要求生物相容性⏹材料在具体应用中表现出来的、适当的宿主反应的能力几种典型宿主反应☐损伤血液-生物材料相互作用炎症生物相容性主要是一种表面现象生物毒性：Co > V > Ni > Cr > Ti > Fe致敏性：Ni > Co & Cr >> Ti & V生物功能性⏹生物功能性：材料必须能够在生理环境的约束下发挥一定的生理功能生物材料的分类⏹材料的组成和性质❑生物陶瓷金属基生物材料聚合物生物材料复合生物材料生物陶瓷⏹基本特点❑由金属与非金属元素组成的无机化合物，内部原子之间的化学键为离子键或者共价键，一般在高温下形成❑质地硬而脆，热和电的良好绝缘体❑抗高温和恶劣环境⏹主要类型❑氧化铝氧化锆硅酸盐玻璃磷酸钙碳酸钙⏹医学应用❑结构部件⏹关节置换脊柱融合术装置牙齿牙冠，牙桥，植入物等❑其它应用⏹内耳与耳蜗植入组织工程心脏瓣膜涂层金属(Metals)⏹基本特点❑由单一金属元素或者多个金属元素原子形成的密集晶体结构❑存在自由电子，具有良好的导热和导电性能❑高强度、易于加工成型⏹主要类型❑不锈钢钴基合金钛和钛合金钛镍形状记忆合金贵金属⏹医学应用❑结构部件：关节置换骨钉，骨板牙植入物❑其它应用：导线，导管心脏装置聚合物(Polymers)⏹基本特点❑非金属元素组成的低密度结构❑常常以大分子形式——链、支链或交联网络形式存在❑热和电的良好绝缘体⏹主要类型❑天然聚合物生物材料❑人工合成聚合物生物材料⏹医学应用❑瓣膜，导管关节置换涂层材料，密封材料组织工程人工晶体例人工肌腱的材料选择⏹下列哪一类材料最适合用于加工人工肌腱金属陶瓷聚合物肌腱是一种在低应力条件下必须保持很大变形，在应力撤除后又必须迅速恢复原始尺寸的组织金属和陶瓷都是典型的断裂拉伸变形小的材料，需要很大的应力才能产生很小的伸长率聚合物材料一般具有很宽的力学性能，可以找到满足肌腱性能要求的材料⏹用途：硬组织替代材料硬组织——骨、牙齿等软组织替代材料软组织——皮肤、肌腱、肌肉生物化学反应水平❑生物惰性材料：生物活性材料生物降解材料生物材料的结构与性能基本化学结构(0.1-1纳米)⏹化学键的长度尺度严重影响生物材料的性能⏹一级化学键/主价键(primary bond)❑离子键：电子给予体-电子接收体❑陶瓷◆共价键(covalent bond)：共享电子◆聚合物◆混合键(mixed bonds)：同时具有离子键和共价键的特征◆陶瓷◆金属键(metallic bond)：晶格中环绕电子核的电子云◆金属金属光泽⏹二级化学键/次级键(secondary bond)/分子间化学键❑氢键范德华键静电作用疏水性作用力物理缠绕氧化铝(三氧化二铝，金刚砂)齿科植入物等硬组织修复性能：耐腐蚀高强度耐磨损生物相容性好离子键结构蛋白质的电荷与静电的相互作用⇒非变性吸附蛋白层环氧乙烷(PEO) 防止蛋白形成涂层(CH2CH2O)n 水凝胶性能：韧性好可水解水溶性好生物惰性源于一级化学键和二级化学键强氢键，与水形成独特的3n.n.配位体⇒似水层⇒“掩饰”较高序列结构(1-100纳米)⏹晶体❑原子或分子在三维空间周期排列❑金属、陶瓷、半结晶性聚合物⏹网状结构❑短程有序，具有特征长度❑无机玻璃、凝胶❑自组装❑两性分子聚集❑胶束、溶致液晶、嵌段共聚物生物活性玻璃硬结缔组织的修补取代网状结构形成体(~50wt%) 二氧化硅，五氧化二磷网状结构修饰体(高于50wt%) 氧化钠，氧化钙性能：体内外部分可溶(促进骨结合) 易加工(复杂形状)较松散的离子网络结构水凝胶隐性眼睛，药物输送载体，人工组织性能：可维持形状柔韧性好包裹分子的低速释放交联网络结构阳离子脂质体基因治疗性能：易在水中分散能包含/释放DNA 能透过细胞膜(-)超分子自组装微结构(1微米+)⏹晶粒各向异性晶体⏹球晶呈放射状分散在无定形相中半结晶聚合物、玻璃-陶瓷⏹沉淀物夹杂物形式存在的第二相金属、陶瓷、聚合物⏹多孔性⏹复合材料结构钴-铬合金中的碳化物性能：高硬度耐腐蚀性(晶粒边界处)沉淀物存在聚乳酸(PLA)支架组织再生性能：可通过体液和细胞结构稳定性类似孔洞的微结构钛或钴-铬-钼合金硬组织取代修复植入物性能：加强细胞粘附组织内生长多孔微结构生物相容性主要由基本化学结构所决定较高序列结构和微结构很大程度上决定了，动力学过程和力学反应材料的力学性能：应力和应变弹性、塑性和断裂强度和硬度粘弹性疲劳和蠕变、磨损材料的其它物理性能：热学性能电性能导电性能压电性能光学性能X射线吸收声学和超声波性能密度和孔隙率扩散特性材料的表面性能⏹与材料主体相比，材料表面有如下特点：表面原子固有尺寸小；料表面具有较少的化学键，加上密度的梯度变化，流动性增强，促进了相转变、结晶、腐蚀过程；较高的能量状态⏹生物材料在人体内的使用性能与材料的表面性能关系重大。
生物材料的表面性能(润湿性、粗糙度、结晶性、组成、带电情况、迁移性)将影响细胞的粘附表面现象⏹表面吸附❑物理吸附(<0.25eV/表面位点) 化学吸附(>0.5eV/表面位点)⏹表面偏析⏹表面重建⏹表面反应金属的腐蚀、陶瓷与聚合物的降解表面吸附现象⏹规则1：具有较高能量的表面很快被低能量物质覆盖或污染❑水在玻璃、金属或氧化物表面❑碳氢化合物在无机物表面❑表面活性剂在空气/水界面⏹规则2：规则1中的“高能量表面”是相对于它的周围介质而言❑在水环境中，亲水材料较疏水材料有较低的界面能生物材料与宿主的相互作用主要内容⏹概述⏹生物材料与蛋白质的相互作用⏹生物材料与细胞的相互作用⏹生物材料与血液的相互作用⏹炎症与免疫⏹其它宿主反应生物材料与宿主相互作用的类型材料反应(biomaterials response)活体系统对材料的作用/材料对活体系统的反应宿主反应(host response)材料对活体系统的作用/活体系统对材料的反应典型材料反应金属腐蚀聚合物降解宿主反应⏹宿主反应的类型❑按照程期分类：急性反应、慢性反应❑按照发生部位分类：局部反应、全身反应❑按照反应类型分类：组织反应、血液反应、免疫反应⏹宿主反应的特点❑宿主反应可以是消极的，也可以是积极的❑所有植入材料均不可避免的引起宿主反应，没有绝对“惰性”的生物材料⏹生物材料植入人体后的一系列宿主反应❑损伤血液-生物材料相互作用；临时基质形成；急性炎症；慢性炎症肉；芽组织；异物反应；纤维化/纤维囊发展细胞与生物材料的接触过程到达生物材料表面顺序：水分子和无机盐离子；蛋白质分子；细胞水的作用⏹主要角色——溶剂系统◆溶解无机盐、有机高分子(蛋白质、糖类等)◆活体细胞和组织间隙液的主要成分⏹生物体运转的特殊媒介⏹自体组织中最先与生物材料作用的分子◆生物体中的主要分子——70wt%◆非常小而灵活的分子——0.25nm蛋白质的基本概念⏹蛋白质(protein)是细胞的最大有机组成，是生命活动中最重要的基本物质❑18wt%；涉及细胞的所有活动：粘附，移动，分泌，识别，繁殖和凋亡⏹生物界中存在的蛋白质种类超过百万种，具有各种的结构与功能，是构成生物体的主要原料每一种蛋白质都是DNA上的一个基因编码⏹蛋白质可以分为可溶性蛋白质和不可溶性蛋白质两类❑不溶蛋白质——组成组织的结构基础、运动功能，也能通过吸附肽调节细胞功能❑可溶蛋白质——通过吸附、粘附等行为强烈控制细胞功能❑三维结构和氨基酸比较不规则⏹蛋白质的分子量存在很大的范围⏹蛋白质的化学成分(质量分数)——约含碳50%~55%，氢20%~23%，氮5%~18%，硫0~4%⏹有些蛋白质含有磷、碘，少数含铁、铜、锌、锰、钴、钼等金属元素⏹蛋白质样品中，1g氮约等于6.25g蛋白质。
只要测定样品中的含氮量就可算出蛋白质的大致含量蛋白质的作用⏹结构/支架：细胞外基质组分，细胞的物理支持◆胶原——提供强度◆弹性蛋白——为韧带提供弹性◆支持蛋白(纤维粘连蛋白、层粘连蛋白、体外粘连蛋白)——调节细胞吸附糖蛋白⏹酶：通过释放键能，降低通过稳定态的能量，催化化学反应◆脲酶——催化水解尿素⏹转运：结合并运输特殊分子到达器官或者穿越细胞膜◆血色素——运输氧气到组织◆血清白蛋白——转运脂肪酸⏹运动：提供细胞运动机制，例如聚合(解聚)和收缩◆肌肉中的肌动蛋白，肌浆球蛋白⏹防御：蛋白质构成免疫反应和凝固机制◆免疫球蛋白(抗体)——一种Y形蛋白质，结合抗原(异种蛋白)诱导聚集形成◆纤维蛋白原和凝血酶——通过结合血小板受体诱导产生凝血⏹调控：细胞因子——调节细胞◆胰岛素(激素)——调节糖代谢◆生长因子蛋白质的结构例蛋白质与烫发⏹许多人喜欢把直发烫成卷发。
典型的烫发步骤是将头发缠绕到卷发夹上，然后涂抹还原剂并处理一段时间，最后加上氧化剂使卷曲的头发定型。
已知头发的主要结构成分是富含半胱氨酸的角蛋白，用蛋白质化学的知识解释烫发原理⏹半胱氨酸的R基团上有一个巯基。