纳米生物学

第1章 绪论

1.1 纳米技术发展历程

1.2 扫描隧道显微镜和原子力显微镜

1.2.1 扫描隧道显微镜

1.2.2 原子力显微镜

1.3 纳米技术领域国内外早期部署及发展趋势

1.4 本书中几个词语的涵盖范畴

第2章 生命系统中的纳米分子、纳米结构、纳米组件及纳米组装

2.1 从纳米体系观点认识生物分子及细胞结构

2.1.1 从纳米观点认识蛋白质分子以及蛋白质组装

2.1.2 从纳米观点认识核酸、脂、多糖分子

2.1.3 生命体系纳米组装的一些思路

2.2 生物纳米结构在纳米技术中的应用

2.2.1 环肽组装纳米管

2.2.2 ATP合成酶用作旋转马达

2.3 基于DNA的一些纳米技术应用

2.3.1 DNA分子组装

2.3.2 以DNA为模板的分子组装

2.4 生物技术在纳米技术中的应用

2.4.1 磁性纳米粒的制备

2.4.2 活的半导体

2.4.3 DNA电子线路

2.5 纳米技术在生命体系中的应用

2.5.1 纳米管除菌

2.5.2 细菌的移动和固定

2.5.3 探测单个活细胞的纳米传感器

2.5.4 智能药库

2.5.5 人工红细胞

2.5.6 分子的纳米操纵

2.6 生物纳米复合材料

2.6.1 骨

2.6.2 生物矿化

2.7 仿生纳米材料

2.7.1 无机生物材料的仿生合成过程

2.7.2 仿生复合生物材料——形态、组成仿生

2.8 纳米材料的安全性

第3章 纳米载药系统

3.1 概述

3.1.1 药物体内过程

3.1.2 多肽蛋白类药物特点

3.2 纳米制剂的优势与发展状况

3.2.1 纳米药物的优势

3.2.2 纳米药物发展状况

3.3 药物控制释放机制

3.3.1 缓释控释包衣

3.3.2 骨架型缓释控释系统

3.3.3 微球、微囊型控释系统

3.3.4 控释微乳

3.3.5 脂质体控释系统

3.4 纳米药物的吸收、清除及循环

3.4.1 纳米药物的吸收

3.4.2 纳米药物控释系统的清除及克服

3.5 纳米药物载体材料

3.5.1 纳米药物控释系统对载体的要求

3.5.2 常用纳米药物载体材料

3.6 纳米药物控释系统类型

3.6.1 聚合物纳米载药系统

3.6.2 脂质纳米载药系统

3.6.3 微乳载药系统

3.6.4 固体分散体和分子包合物

3.6.5 纳米悬液

第4章 纳米技术在现代中药中的应用

4.1 中药发展的机遇和挑战

4.1.1 中药的发展机遇

4.1.2 挑战

4.2 纳米技术对中药发展的意义

4.2.1 增加药物溶解度，提高生物利用度，减少用药，节约中药资源

4.2.2 实现缓、控释和靶向定位给药，降低毒、副作用

4.2.3 增强中药原有疗效，甚至呈现新的疗效

4.2.4 改变中药传统的给药途径和剂型

4.2.5 改善液体药物的性能，提高其稳定性

第5章 磁性微粒在生物医学领域中的应用

5.1 磁导向给药系统

5.1.1 磁导向给药系统中的磁性材料

5.1.2 磁导向给药系统的修饰

5.1.3 磁性靶向纳米载药系统在肿瘤治疗中的应用研究

5.1.4 磁性靶向纳米载药系统在其他疾病治疗中的应用

5.1.5 磁性靶向纳米载药系统的优势与局限

5.1.6 磁场方面的考虑

5.2 磁性纳米粒在磁共振成像中的应用

5.2.1 磁共振成像原理简介

5.2.2 常见超顺磁性氧化铁纳米粒对比剂产品

5.2.3 超顺磁性氧化铁纳米粒的天然靶向

5.2.4 超顺磁性氧化铁的毒副作用

5.2.5 超顺磁性氧化铁对比剂的增强原理

5.2.6 超顺磁性氧化铁在磁共振成像中的临床与非临床应用

5.3 磁性微粒应用于生物活性物质的分离检测

5.3.1 用于分离的磁性微球的组成及结构

5.3.2 功能化磁性微球用于细胞分离

5.3.3 蛋白质分离、纯化及检测

5.3.4 核酸分离、检测、分析

5.4 磁性微球在酶的固定化中的应用

第6章 纳米生物传感原理及应用

6.1 生物传感原理与器件

6.1.1 生物传感原理简介

6.1.2 生物传感器基本构成

6.1.3 生物传感器分类

6.1.4 生物传感器特点

6.1.5 生物传感器中的信号转换器(换能器)

6.1.6 分子识别组分固定化方法

6.2 纳米生物传感技术

6.2.1 加速电子传递

6.2.2 催化反应

6.2.3 固定生物分子

6.2.4 标记生物分子

6.2.5 反应控制开关

6.2.6 作为反应物

6.3 纳米生物探针

6.3.1 分子信标

6.3.2 纳米金

6.3.3 量子点

第7章 纳米技术在基因转移操作中的应用

7.1 常见的基因转移方法

7.1.1 物理方法

7.1.2 化学方法

7.1.3 生物方法

7.2 基因载体系统

7.3 纳米材料在基因转移中的应用

7.3.1 纳米基因载体概述

7.3.2 基于高分子材料的纳米基因载体

7.3.3 无机纳米基因载体

7.3.4 纳米脂质体

7.3.5 纳米基因载体的靶向转移和基因的可控释放

7.3.6 纳米基因载体的优点和缺点

7.4 纳米技术在基因转移操作中的应用前景

参考文献

本教材共分7章，分别介绍了纳米技术在制药领域、生物检测方面、中药方面和基因转移中的应用，以及磁性纳米粒在生命科学中的应用和生物分子在纳米组装方面的应用的内容。本书重点介绍纳米技术在生命科学中的应用，针对生物或生命科学专业学生的学习背景，避开过多的物理概念与传统生物学范畴的内容，展开了该领域新兴的技术与理念。 本书可作为各高校生物专业、生命科学专业和相关专业的教材，也可作为从事纳米技术研究人员的参考书。