生物工程下游技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘国诠 编

图书标签:

• 生物工程
• 下游技术
• 生物制药
• 蛋白质分离
• 细胞培养
• 发酵工程
• 生物反应器
• 层析技术
• 膜分离
• 生物产品质量控制

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787502541347

版次：2

商品编码：10388903

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-04-01

用纸：胶版纸

页数：336

内容简介

　　 《生物工程下游技术》根据当前研究中的新进展在第一版的基础上进行了必要的增删，系统而详尽地介绍了用于生物工程下游的一些关键技术，尤其对科研发展迅速的部分，如生物反应器，细胞破碎与分离，膜分离技术，层析、色谱技术，电泳技术等作了较大篇幅的改动。使《生物工程下游技术》保持各章节既独立成段又相互呼应的特色外，又紧跟研究发展的新趋势、新动向。书中列出大量图表、资料和参考文献是其起到案头工具书的作用。《生物工程下游技术》可以作为从事生物技术、分子生物学、生物制药等方面科学研究及教学工作的科技人员、大专院校有关专业师生的实用参考书。

作者简介

刘国诠，中国科学院化学研究所研究员，博士生导师。1963年8月毕业于中国科学技术大学高分子系。曾留学日本，客座澳大利亚莫那什大学。先后从事于高分子化学和分析化学研究工作，主持完成了多项有关生物工程下游技术的课题。主要研究领域为：复杂生化体系的分离与分析；分子识别；动态生化分析研究。现为中国化学会理事，《分析化学》杂志副主编，“Biomed.Chromatogr.”和《色谱》编委。

目录

第一篇 生物反应器及大规模细胞培养
第一章 生物反应器
第一节 概述
第二节 细胞生长及代谢过程动力学
第三节 生物反应器的基本类型及其设计
第四节 生物反应器的放大
第五节 生物反应器的控制及优化

第二章 支物细胞大规模培养和专用生物反应器
第一节 常用的培养方法
第二节 动物细胞培养的操作方式
第三节 细胞培养过程的放大
第四节 动物细胞培养生物反应器

第三章 细胞培养专用微栽体
第一节 采用微载体养贴壁细胞是当前最有发展前途的一种培养模式
第二节 动物细胞在微载体上贴壁生长机理
第三节 优良的微载体应具有的特性
第四节 国外微载体研制现状及发展趋势
第五节 研制开发国产微载体的必要性
参考文献

第四章 动物细胞的微囊化培养
第一节 动物细胞的微囊化
第二节 微囊化细胞的培养
第三节 微囊化动物细胞的应用
参考文献

第二篇 目标产品的分离与纯化
第五章 细胞破碎、蛋白质复性和固液分离
……
第六章 膜分离技术在生物工程中的应用
第七章 生物大分子的色谱分离和纯化
第八章 非线性色谱原理及其在蛋白质分离与纯化中的应用
第九章 凝聚过滤及离子交换层析介质
第十章 有机高分子基质的高效液相色谱分离柱填料
第十一章 无机基质高效色谱填料
第十二章 液相色谱用填充材料--羟基磷灰石
第十三章 径向色谱柱的发展与应用
第十四章 电泳分离技术
第三篇 目标产品的分析检测及质量控制
第十五章 目标产品的蛋白质分析检测技术与质量控制
中西文名词对照

图书简介：《先进材料的合成与表征》 一、书籍概述与定位 《先进材料的合成与表征》是一部面向高年级本科生、研究生以及材料科学、化学工程、物理学等相关领域科研人员的专业参考书。本书深入探讨了构建具有特定功能的新型材料的理论基础、合成策略以及表征技术。全书结构严谨，内容涵盖了从原子尺度设计到宏观性能调控的完整链条，旨在帮助读者建立起对现代材料科学体系的全面认知，并掌握前沿的实验操作与数据分析技能。 本书的视角着重于“功能化”和“智能化”，区别于传统材料学书籍侧重于传统无机材料或高分子材料的通用性质，我们聚焦于那些因其独特结构或组成而展现出非凡性能的先进材料体系。 二、核心内容模块详述 本书内容被划分为五个相互关联的主要部分，以确保知识的系统性和递进性。 第一部分：先进材料的基础理论与设计原则 (Foundational Theory and Design Principles) 本部分首先回顾了晶体学、固态物理中的关键概念，为后续的材料合成提供理论支撑。重点阐述了“结构-性能关系”的核心思想。 晶格缺陷与本征性能： 深入分析点缺陷、线缺陷和面缺陷对材料电学、力学和光学性质的决定性影响，特别是对于半导体材料和功能陶瓷而言。 界面与表面能学： 详细讨论了不同材料界面（如异质结、多层膜界面）的热力学稳定性、电子态耦合机制，以及如何利用界面工程来设计新功能。 计算材料学导论： 介绍了密度泛函理论（DFT）在预测材料结构、能带结构和反应路径中的应用，强调计算模拟在加速材料发现中的作用。 第二部分：前沿材料的精确合成策略 (Precise Synthesis Strategies for Emerging Materials) 本部分是全书的核心，详尽介绍了构建特定先进材料的多种前沿合成技术，并侧重于对反应条件、前驱体选择和生长动力学的精确控制。 纳米材料的自组装与定向生长： 溶剂热/水热法优化： 讨论了超临界流体在控制晶体形貌（如纳米线、纳米片）中的作用，以及pH值、温度梯度对成核与生长速率的影响。 模板法与限制性生长： 重点介绍无机孔道材料（如MOFs、COFs）和软模板法在构建介孔结构中的应用，以及如何控制孔径分布的均匀性。 先进薄膜的沉积技术： 原子层沉积 (ALD) 与化学气相沉积 (CVD)： 详细对比了这两种技术在实现亚纳米级厚度控制、高保形性覆盖和均匀性方面的优势，并分析了等离子体增强 (PEALD/PECVD) 的机理。 脉冲激光沉积 (PLD) 与分子束外延 (MBE)： 探讨了这些高真空技术如何精确控制组分比和超薄异质结的构建，特别是在铁电薄膜和拓扑绝缘体研究中的应用。 新型复合材料的构筑： 研究了用于增强力学性能或耦合多重物理场的功能梯度材料（FGMs）的制备，以及通过原位聚合或机械合金化实现纳米尺度增强的机制。 第三部分：功能性材料的专题探讨 (Specialized Functional Materials) 本部分针对当前研究热点，专门开辟章节介绍具有特定应用前景的材料体系的合成挑战与解决方案。 能源转化材料： 专注于高效光催化剂（如可见光响应型半导体）的表面活性位点设计，以及固态电解质和高熵合金在下一代电池技术中的应用。 智能响应材料： 阐述了形状记忆合金、电活性聚合物以及磁控/光控释放系统的合成路径，并分析了其响应速度与驱动机制。 二维材料的规模化制备： 讨论了从机械剥离到硒化/硫化过程中的化学气相生长 (CVD) 策略，以及如何控制层数、缺陷密度和转角对齐（Twistronics）。 第四部分：先进材料的精密表征技术 (Precision Characterization Techniques) 合成是手段，表征是验证。本部分是理解材料真实结构和性能的关键。 微观结构分析： 高分辨透射电子显微镜 (HRTEM) 与扫描透射电子显微镜 (STEM)： 重点讲解如何利用球差校正仪实现原子尺度成像，如何通过电子能量损失谱 (EELS) 进行元素价态和化学态的局域分析。 聚焦离子束 (FIB) 在样品制备中的应用： 介绍如何精确制备TEM用的超薄样品，以研究特定缺陷区域的结构。 表面与界面分析： X射线光电子能谱 (XPS) 与俄歇电子能谱 (AES)： 探讨它们如何精确确定材料表层几纳米内的元素组成和化学环境。 原子力显微镜 (AFM) 的多模式应用： 不仅限于形貌测量，还包括开尔文探针力显微镜 (KPFM) 对功函数分布的测量，以及导电模式 (C-AFM) 对局部电学特性的评估。 结构与动态性能测试： 深入介绍X射线衍射 (XRD) 的 Rietveld 精修方法，以及动态机械分析 (DMA) 和时间分辨光谱技术（如飞秒光谱）对材料时空尺度的动态响应的捕捉。 第五部分：数据处理与材料性能的量化 (Data Processing and Performance Quantification) 本部分强调从实验数据到可靠性能指标的转化过程，这是科研严谨性的体现。 光谱数据拟合与反卷积： 讲解了如何使用专业的软件对复杂的XRD、XPS或拉曼光谱进行基线校正、峰拟合，以提取准确的晶格常数、结晶度和杂质含量。 可靠性测试与寿命预测： 针对电化学、光电材料，详细阐述了循环稳定性测试、加速老化模型的建立，以及如何利用统计学方法评估材料的长期可靠性。 三、本书的特点与价值 1. 侧重于“如何做”和“为什么”： 本书不仅描述了材料的最终形态，更深入解析了合成过程中关键变量（如温度、压力、浓度梯度、前驱体活性）对最终微观结构和宏观性能的精确调控机制。 2. 强调实验的互验证性： 通过大量实例说明，如何利用多种互补的表征手段（如结构与化学态的结合分析）来验证某一合成策略的有效性，避免单一结论的偏差。 3. 面向未来挑战： 涵盖了高熵合金、拓扑材料和多功能集成器件所需的材料体系，为读者未来的科研工作指明方向。 目标读者群体： 本书是材料科学、化学、物理、电子工程等领域研究生、博士后以及致力于功能材料研发的工程师和高级技术人员的理想参考用书。它将作为一座桥梁，连接基础理论知识与尖端实验室操作实践。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一位多年从事生物制药研发的从业者而言，这本书简直是一场及时雨。它在生物分子的分离纯化技术上，提出了许多我之前未曾深入思考过的角度。特别是关于色谱分离技术的章节，不仅仅罗列了各种色谱的原理，更重要的是，它深入剖析了不同色谱技术在处理复杂生物样品时的优劣势，以及如何根据目标产物的特性（如大小、电荷、疏水性等）和纯度要求，进行多步纯化策略的组合与优化。书中对层析介质的选择、流速、pH值等关键参数的调控，以及如何有效去除宿主蛋白、内毒素等杂质，都给出了非常实用的指导。我尤其欣赏作者在描述层析过程中，那种抽丝剥茧般的逻辑分析，仿佛带领读者一步步走进复杂的实验现场，亲自解决一个个技术难题。这本书让我对“精细化”和“高效化”的纯化理念有了新的认识，也激发了我探索更前沿的分离技术，比如连续色谱等，以期在未来的工作中取得突破。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，生物工程的魅力在于它能够将生命科学的奥秘转化为解决实际问题的工具。这本书在这一点上做得非常出色。我特别喜欢它在介绍产品回收和浓缩技术时，那种严谨的科学态度和丰富的实践经验。比如，在处理大量稀释的生物活性物质时，如何选择最合适的膜过滤技术（超滤、微滤），以及如何根据膜的截留分子量、通量、抗污堵性等因素来设计工艺流程，书中都给出了详尽的论述。更让我感到惊喜的是，作者并没有局限于单一技术的介绍，而是强调了不同技术之间的协同作用，例如，在预处理步骤中采用沉淀法，可以有效降低后续膜过滤的负荷，从而延长膜的使用寿命并提高效率。这种系统性的思维方式，对于任何想要将实验室成果转化为工业化生产的研究人员来说，都具有极高的参考价值。读完这部分内容，我感觉自己对如何“高效地”收集和富集宝贵的生物产物，有了更清晰的蓝图。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对生物技术应用领域充满好奇心的学生，我发现这本书以一种非常易于理解的方式，为我打开了生物工程下游技术的一扇窗。它不仅仅是枯燥的技术罗列，更像是在讲述一个关于“变废为宝”的故事。我尤其着迷于书中关于“产品检测与表征”部分的讲解。它不仅介绍了各种分析技术（如SDS-PAGE、Western Blot、ELISA等）的基本原理，更重要的是，它强调了这些技术在评估产品质量、验证纯化效果、以及确认生物活性方面的关键作用。书中通过大量的图示和表格，清晰地展示了如何解读实验结果，并从中推断出下游工艺是否达到了预期目标。这让我明白，下游技术不仅仅是“做出来”，更重要的是“证明它确实好”。这种严谨的验证过程，让我对生物制品的安全性和有效性有了更深的信任，也让我认识到，在生物工程领域，科学的严谨性是多么重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书确实在生物制造领域掀起了一股新风，让我对许多传统工艺的局限性有了更深刻的认识。我尤其对其中关于细胞培养基优化和大规模发酵过程控制的部分印象深刻。书中详细阐述了如何根据不同细胞系的代谢需求，精准调配培养基的成分，以期最大化细胞活性和目标产物的产量。这一点在抗体药物、疫苗等生物制品的生产中至关重要，直接关系到成本效益和最终产品的质量。更让我惊喜的是，作者并没有停留在理论层面，而是提供了大量实际案例，比如如何通过在线监测和反馈控制系统，实时调整通气、搅拌、温度等关键参数，从而避免发酵过程中的“瓶颈”现象，确保生产的稳定性和可重复性。这种细致入微的分析，让原本枯燥的技术细节变得鲜活起来，也让我对生物工程下游处理的复杂性有了更直观的理解。我甚至可以想象，未来在药物研发和生产过程中，这样的技术将扮演越来越重要的角色，为人类健康带来更多可能。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我之前对生物工程下游技术一直有些模糊的概念，认为它只是一个简单的“收集”过程。然而，这本书彻底改变了我的看法。它在“质量控制与法规遵循”方面的论述，让我深刻认识到，生物工程下游技术远不止于此，它是一个高度复杂、严谨且受严格监管的体系。书中详细介绍了GMP（药品生产质量管理规范）在下游生产中的具体应用，包括从原材料采购、生产过程监控，到最终产品放行的全流程质量保证体系。它强调了文件记录的重要性，以及如何建立可追溯的生产链。这一点在我看来，是这本书最宝贵的价值之一。它让我明白，即使拥有最尖端的生物工程技术，如果不能在严格的质量控制和法规框架下进行，最终也无法生产出安全有效的生物制品。这本书让我对生物工程行业的规范化和专业化有了更深的敬意。