1
课程详述
COURSE SPECIFICATION
以下课程信息可能根据实际授课需要或在课程检讨之后产生变动。如对课程有任何疑问，请
联系授课教师。
The course information as follows may be subject to change, either during the session because of unforeseen
circumstances, or following review of the course at the end of the session. Queries about the course should be
directed to the course instructor.
1.
课程名称 Course Title
生物材料 Biomaterials
2.
授课院系
Originating Department
材料科学与工程系
Department of Materials Science and Engineering
3.
课程编号
Course Code
MSE338
4.
课程学分 Credit Value
2
5.
课程类别
Course Type
专业核心课 Major Core Courses
6.
授课学期
Semester
春季 Spring
7.
授课语言
Teaching Language
英文 English
8.
授课教师、所属学系、联系方
式（如属团队授课，请列明其
他授课教师）
Instructor(s), Affiliation&
Contact
（For team teaching, please list
all instructors）
田颜清，教授，材料科学与工程系
tianyq@sustc.edu.cn
Yanqing Tian, Ph.D., Professor
Department of Materials Science and Engineering
tianyq@sustc.edu.cn
9.
实验员/助教、所属学系、联系
方式
Tutor/TA(s), Contact
待公布 To be announced
10.
选课人数限额(可不填)
Maximum Enrolment
（Optional）
授课方式
Delivery Method
习题/辅导/讨论
Tutorials
实验/实习
Lab/Practical
其它(请具体注明)
Other（Please specify）
总学时
Total
11.
学时数
Credit Hours
32
2
12.
先修课程、其它学习要求
Pre-requisites or Other
Academic Requirements
MSE001 材 料 科 学 与 工 程 基 础 Fundamentals of Materials Science and
Engineering
13.
后续课程、其它学习规划
Courses for which this course
is a pre-requisite
14.
其它要求修读本课程的学系
Cross-listing Dept.
教学大纲及教学日历 SYLLABUS
15.
教学目标 Course Objectives
生物材料是一门讲授用于诊断，修复和增强人体组织和器官功能的材料的课程。该课程主要介绍了多种常见生
物材料的结构、性质、制备、应用以及生物材料研究的最新进展等。
Biomaterials are a class of high technology materials for diagnosis, repairing and the
enhancement of the functions of human tissues and organs. This course is an elective major
course. It mainly introduces the principle, preparation, properties, and applications of various
common biomaterials, as well as the latest development of biomaterials research.
16.
预达学习成果 Learning Outcomes
了解生物材料的背景知识以及制备组装常用生物材料的技术；掌握通用评价生物材料的基本技术；理解设计
生物材料的基础知识和原理。
Understand the background knowledge of biomaterials
Routine techniques or methods to fabricated commonly used materials in medicine
Master the commonly used techniques to evaluate the performance of Biomaterials.
Understand the fundamental knowledge and principles for the design of biomaterials
17.
课程内容及教学日历 （如授课语言以英文为主，则课程内容介绍可以用英文；如团队教学或模块教学，教学日历须注明
主讲人）
Course Contents (in Parts/Chapters/Sections/Weeks. Please notify name of instructor for course section(s), if
this is a team teaching or module course.)
3
Lecture 1: Properties of Materials(3 credit hours): Common applications of biomaterials;
Biomaterials research in industry; Bulk and surface properties of materials; A few
characterization techniques for biomaterials.
第一讲： 生物材料基本性质（3 学时）： 生物材料一般应用；生物材料在工业方面研究； 材料的本体及表
面性质； 几种生物材料表征手段。
Lecture 2： Introduction of various types of biomedical materials I(1 credit hours)： metal and
ceramic based biomaterials；
第二讲： 生物医用材料介绍 I（1 学时）：金属及陶瓷相关生物材料。
Lecture 3： Introduction of various types of biomedical materials II(2 credit hours): Polymeric
materials-Synthetic polymers, Nature polymers；Polymer architecture (linear polymers, star
polymers, dendrimers, cross-linking polymers, elastomers, polyelectrolytes, hydrogels).
第三讲： 生物医用材料介绍 II（2 学时）： 高分子相关生物材料: 合成高分子， 天然高分子; 高分子艺
术 (线性高分子， 星型高分子，树枝状高分子，交联高分子， 弹性体， 高分子电解质， 水溶胶)。
Lecture 4：Nature Biomaterials(2 credit hours); General properties, Proteins, Extracellular
matrix (ECM)， Collagen.
第四讲： 天然生物材料（2 学时）： 一般性质， 蛋白，细胞外介质， 胶原蛋白。
Lecture 5：Surface Modification of Biomaterials(2 credit hours): Plasma discharge, Chemical
vapor deposition, Chemical modifications,Self-assembled monolayer,，surface modification
through biological compounds’interactions.
第五讲：生物材料表面修饰（2 学时）: 等离子放电，化学气相沉积，多种化学修饰，自组装单层膜， 利用
生物化合物的相互作用进行修饰。
Lecture 6 ： Introduction of background knowledge and concepts in biology and medicine (4
credit hours): Biocompatibility， Structures and properties of amino-acid chains, Cell
structures， Common material in membranes, mitochondria, and nucleus。
第六讲： 生物和药物的背景知识和概念（4 学时）： 生物相容性， 氨基酸的结构和性质， 细胞结构， 在
细胞膜，线粒体以及细胞核中的共同生物物质。
Lecture 7: Host actions of biomaterials and their evaluations I(2 credit hours): Host Response
to Material Implantation, Types of Immunity, Innate Immune response, Host Defense, Role of
Macrophages and Neutrophils, Role of other Leukocytes.
第七讲： 生物材料的行为及其评价手段 I（2 学时）：主体对材料植入的反应，免疫类型，先天免疫反应，
宿主防御，巨噬细胞和中性粒细胞的功用，其他白细胞的功用。
Lecture 8： Host actions of biomaterials and their evaluations II(2 credit hours): Foreign Body
Reaction， Fibrosis and Fibrous Encapsulation, Immune Response to Biomaterials, Wound Healing
and the Presence of Biomaterials, Repair vs. Regeneration.
第八讲：生物材料的行为及其评价手段 II（2 学时）：异物反应，纤维化和纤维包覆，对生物材料的免疫反
4
应，伤口愈合和生物材料的存在，修复与再生。
Lecture 9：Testing biomaterials’biocompatibility (2 credit hours): Introduction, In vitro
assessment of tissue compatibility, In vivo assessment of tissue compatibility, Testing of
blood-materials interactions.
第九讲：生物材料生物相容性测试（2 学时）: 一般介绍，组织相容性的体外评估，组织相容性的体内评估，
血液 - 材料相互作用的测试。
Lecture 10： Degradation of Materials in the Biological Environment （2 credit hours）:
Introduction, Chemical and biochemical degradation of polymers, Degradative effects of the
biological environment on metals and ceramics, Pathological calcification of biomaterials.
第十讲： 在生物环境的材料降解 （2 学时）。一般介绍， 高分子材料的化学以生物化学降解， 金属和陶瓷
在生物环境下的降解效应，生物材料的生理钙化效应。
Lecture 11: Students’presentation （4 credit hours）.
第十一讲：学生关于生物材料的口头报告 (4 学时 ）
Lecture 12: Introducing the general design principle of drug delivery materials (4 credit
hours).
第十二讲：以药物载体为例讲授生物材料设计原理和实例 （4 小时）。
Lecture 13 Review(2 credit hours)；
第十三讲： 复习（2 学时）
18.
教材及其它参考资料 Textbook and Supplementary Readings
Text Book: Biomaterials Science, 3rd Edition， ISBN: 9780123746269， 2012.
References: Notes handed out by lectures
课程评估 ASSESSMENT
19.
评估形式
Type of
Assessment
评估时间
Time
占考试总成绩百分比
% of final
score
违纪处罚
Penalty
备注
Notes
出勤 Attendance
10
课堂表现
Class
Performance
小测验
Quiz
20
课程项目 Projects
20
平时作业
Assignments
20
5
期中考试
Mid-Term Test
期末考试
Final Exam
30
期末报告
Final
Presentation
其它（可根据需要
改写以上评估方
式）
Others (The
above may be
modified as
necessary)
20.
记分方式 GRADING SYSTEM
A. 十三级等级制 Letter Grading
B. 二级记分制（通过/不通过） Pass/Fail Grading
课程审批 REVIEW AND APPROVAL
21.
本课程设置已经过以下责任人/委员会审议通过
This Course has been approved by the following person or committee of authority