蛋白質納米技術：方案、儀器和應用 [Protein Nanotechnology Protocols,Instrumentation,and Applications] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 武亭俊（Tuan Vo-Dinh） 編，硃必鳳，趙三銀，劉博婷，曾鬆榮 譯

圖書標籤:

• 蛋白質納米技術
• 納米生物技術
• 生物納米
• 蛋白質工程
• 納米材料
• 生物傳感器
• 藥物遞送
• 蛋白質組學
• 納米醫學
• 生物技術

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030503428

版次：1

商品編碼：12079644

包裝：平裝

叢書名： 生命科學實驗指南係列

外文名稱：Protein Nanotechnology Protocols,Instrumentation,and Applications

開本：16開

齣版時間：2017-01-01

用紙：膠版紙##

內容簡介

　　人類基因組計劃的完成，大大促進瞭生命科學的發展，人類基因序列的瞭解展現瞭生老病死的藍圖；催生瞭後基因組學、蛋白質組學、生物工程和精準醫學的深入研究。然而，這些基因錶達的數以萬計的蛋白質是如何在生命係統中工作和協調的？它們是如何相互作用和進行信號傳導的？細胞內復雜的生物化學動態變化如何？重要疾病（如癌、阿爾茨海默病、囊性縴維化等）與特定基因和蛋白質的變化有關，如何診斷和早期發現並治療？藥物治療和細胞應答的跟蹤，預防治療潛在的藥物靶點的確定等，目前的技術還不能達到和滿足上述工作的要求。蛋白質納米技術的應用和發展，為上述問題的解決提供瞭全新的思路、方法和途徑。《蛋白質納米技術：方案、儀器和應用》呈現最近納米科學和技術的進展，以及實用的方法和應用，包括各種各樣的有關蛋白質納米技術的重要課題。每章提供瞭感興趣項目的概述材料介紹、提供方法、設計方案、儀器和應用，同時收集瞭大量的公開數據。
　　《蛋白質納米技術：方案、儀器和應用》可供生物學、分子生物學、生物化學、生物技術、醫藥衛生、生物醫學、材料科學、動物醫學及對學科間交叉研究和開發感興趣的科學傢、工程師、製造商等方麵的科研、教學與技術人員參考。

作者簡介

　　Tuan Vo-Dinh是一位企業理事、集團領導和田納西州高級生物醫學光子學中心橡樹嶺國傢實驗室主任（ORNL）。Vo-Dinh博士是一位美國籍越南人，他在西貢（今鬍誌明市）完成瞭他的高中教育，後來去歐洲追求他研究的夢想。1975年，他獲得瞭瑞士聯邦理工學院（ETH）生物物理化學博士學位。他的研究一直專注於對環境保護和人類健康改善先進技術的開發。他的研究涉及激光光譜學、分子影像學、醫學診斷、癌癥檢測、化學傳感器、生物傳感器、生物芯片、納米傳感器和納米技術。
　　Vo-Dinh博士已經發錶瞭300多篇同行評審科學論文，他是光譜教科書的作者，是4本書的主編。他擁有超過28項專利，其中6項已經授權給環境和生物技術公司用於商業開發。Vo-Dinh博士是美國化學傢協會會員、國際光學工程學會（SPIE）會員，並擔任分子光譜學、分析化學、生物醫學光學和醫療診斷等各種國際刊物編委。他還通過廣泛參加政府和工業界谘詢委員會為科學社團服務。
　　此外，Vo-Dinh博士共獲7項R＆D100大奬，他是“研發具科學技術優勢”的開創性研究和創新技術發明者。這些奬項是奬勵他發明的化學劑量計（1981）、抗體生物傳感器（1987），SERODS光學數據存儲係統（1992）、環境汙染物斑點試驗（1994）、用於DNA檢測的SERS基因探針技術（1996）、用於醫學診斷和病原菌檢測的多功能生物芯片（1999）和Ramits傳感器（2003）。他獲得的奬項還有：應用光譜學會（1988）；多剋，魯西永奬（法國，1989）；橡樹嶺國傢實驗室科學傢年度大奬（1992）；托馬斯·傑斐遜奬，馬丁·瑪麗埃塔公司金奬（1992）；還有兩個技術轉讓奬，聯邦實驗室聯閤體年度奬（1995、1986），田納西州發明傢發明者協會（1996）;洛剋希德馬丁公司的技術商業化奬（1998），UT-Battelle（2003）傑齣發明傢奬，和橡樹嶺國傢實驗室傑齣科學傢年奬（2003）。1997年，美國能源署嚮Vo-Dinh博士頒發瞭對公民健康傑齣貢獻特彆奬。

內頁插圖

目錄

第1章 蛋白質納米技術——生物科學新前沿
概述
1．1 導論：納米技術的曆史遠景
1．2 蛋白質納米技術的重要性
1．3 蛋白質結構：基本構件
1．4 蛋白質機器：生命的天然引擎
1．5 納米工具盒
參考文獻

第2章 蛋白質分子水平結晶和機製
概述
2．1 導論
2．2 方法
2．2．1 原子力顯微鏡
2．2．2 原子力顯微鏡數據
2．2．3 颱階速率的測定
2．3 測試係統的錶徵
2．3．1 分子質量、大小和分子間相互作用
2．3．2 結晶溶解度和驅動力
2．3．3 獨立分子質量溶解度統計熱力學參數
2．4 生長位點
2．4．1 紐結和紐結密度
2．4．2 紐結的能量和分子相互作用能
2．5 結晶熱力學和結晶形態
2．5．1 宏觀熱力學觀點
2．5．2 分子過程潛在的焓、熵及結晶自由能
2．6 生長分子水平動力學
2．7 是什麼限製分子在紐結中摻入速率?
2．7．1 擴散限製動力學或過渡態動力學
2．7．2 有限擴散動力學情況下分子摻入紐結的通量評價
2．7．3 按照有限擴散動力學規律如何明確分子類型?
2．8 從溶液到晶體的分子途徑
緻謝
參考文獻

第3章 生物材料的納米結構體係
概述
3．1 導論
3．1．1 溶膠-凝膠製備
3．2 溶膠-凝膠基質包埋生物分子
3．3 溶膠-凝膠包埋生物分子的穩定性
3．3．1 熱穩定性
3．3．2 貯存穩定性
3．3．3 化學穩定性
3．3．4 其他注意事項
3．4 溶膠．凝膠包埋穩定性研究：肌酸激酶
3．4．1 在室溫下長期貯存
3．4．2 高溫和加熱對酶活性的影響
3．4．3 基質-酶錶麵相互作用
3．5 溶膠-凝膠基質中光化學輔酶再生
3．6 生物活化溶膠-凝膠薄膜的生物傳感元件
3．7 結論
緻謝
參考文獻

第4章 組織再生藥物遞送係統的納米材料
概述
4．1 導論
4．1．1 組織再生的必要技術
4．1．2 組織工程綜述
4．2 材料
4．3 方法
4．3．1 吸收生長因子明膠水凝膠的製備
4．3．2 明膠水凝膠結閤生長因子的錶徵
4．4 注意事項
4．4．1 控製生長因子釋放的明膠水凝膠特徵
4．4．2 明膠水凝膠結閤成縴維細胞生長因子的組織再生
4．4．3 血管的再生術
4．4．4 骨的再生
4．4．5 脂肪形成
4．4．6 結論
參考文獻

第5章 S層蛋白納米技術
概述
……
第6章 自組織肽β結構縴維蛋白的摺疊
第7章 用魯棒納米傳感器識彆檢測的核磁共振方法的應用
第8章 熒光光譜學研究蛋白質納米級三維亞結構域
第9章 生物傳感的碳納米管和納米綫
第10章 酶通信的碳納米管係統
第11章 生物分子識彆的分子印跡聚閤物
第12章 錶麵增強拉曼散射生物分析的等離子納米結構
第13章 細菌病毒φ29 DNA包裝馬達及其在基因治療和納米技術中的潛在應用
第14章 有序蛋白質陣列結構
第15章 DNA-蛋白質在載體膜上漂浮組裝的生物工程和特徵
第16章 生物傳感器納米係統——蛋白質芯片上的多重免疫分析
第17章 檢測單個活細胞中蛋白質和生物標記物的光學納米傳感器
第18章 原子力顯微鏡微懸臂納米電極集成的原位酶活性成像
第19章 蛋白澱粉樣錯誤摺疊——機製、診斷和病理意義
第20章 納米分辨率生物測定的近場掃描光學顯微鏡

前言/序言

　　本書旨在為基因組學、蛋白質組學、生物工程和醫學中廣泛使用納米技術進行學習、教學、研究和實踐的工作者提供權威參考資料。最近，在研究、材料和品種的開發長度達到瞭1～100nm的納米技術，使許多重要的科學領域，從生物學到醫學發生瞭革命性變化。這種分子規模的技術，具有開發更小儀器和比任何目前可用的儀器更高效的潛力。為瞭在細胞水平上理解復雜的生物納米係統，我們迫切需要發展新一代納米技術工具。我們相信，在未來的幾十年，基因工程、基因組學、蛋白質組學、醫藥和生物技術的新進展將取決於我們掌握納米技術的多少。納米技術、材料科學和分子生物學的結閤，開啓瞭用納米儀器測定和操縱原子與分子的可能性，同時在種類繁多的生物學研究課題及細胞水平的醫療用途方麵，有許多潛在的應用。
　　今天，由於這些新的納米工具非常有效，生物醫學科學和生物工程在分子水平上的研究數量正在以指數級增長。它們能夠探測納米世界並錶徵細胞的化學和力學性能，發現新的現象和過程，並為研究人員提供廣泛的工具、材料、設備和具有獨特特點的係統。
　　人類基因組的測序、蛋白質組學完成後的最大影響之一，是建立瞭一個全新的方法對生物學和醫學進行研究。蛋白質是維持細胞正常功能中起重要作用的主要細胞成分。納米技術承諾，為細胞中數以萬計的蛋白質（即所謂的蛋白質組）是如何與生命化學網絡進行和諧協同工作的研究提供工具。特定的基因和蛋白質與多種疾病和失調有關，包括乳腺癌、肌肉疾病、耳聾和失明。蛋白質錯誤摺疊過程被認為是造成這種疾病的病因，如阿爾茨海默病、囊性縴維化、“瘋牛”病、遺傳性肺氣腫，甚至許多癌癥等。在後基因組時代的診斷、治療和藥物發現領域，納米技術也有令人矚目的潛力。納米技術和光學分子探針的組閤，正在開發以識彆分子變化，從而區分正常細胞與患病細胞的技術。這樣的技術將最終有助於錶徵和預測患病細胞的病理行為及細胞對藥物治療的響應性。
　　生物學和納米技術的組閤已經導緻瞭新一代設備的誕生，這些設備用於探測細胞體係和闡明迄今人們未知的分子水平的生命過程。現在能在體內使用熒光分子探針和納米傳感器，跟蹤細胞內的生物化學過程。科學傢使用功能強大的近場光學顯微鏡工具，以前所未有的分辨率，探索活細胞的生化過程和亞顯微結構。目前能夠開發用於遞送藥物的納米載體，被遞送的藥物外錶麵偶聯有靶嚮抗原的抗體和用於活體細胞內跟蹤藥物的熒光發色基團。
　　本書展示最新的納米科學和技術的進展，以及實用的方法和應用，包括各種各樣的有關蛋白納米技術的重要課題。每章提供瞭感興趣話題的概述介紹材料；提供方法、設計方案、儀器和應用，同時收集瞭大量的公開數據和參考文獻供進一步研究參考。
　　撰寫《蛋白質納米技術——方案、儀器和應用》的目的是，為對各學科間交叉研究和開發感興趣的科學傢、工程師、製造商、教師和學生提供基因組學、蛋白質組學相關的納米技術，以及在儀器、方法和應用方麵的最新進展的綜閤綜述。

好的，這是一份不包含您提到的《蛋白質納米技術：方案、儀器和應用》內容的圖書簡介，字數約1500字。 《材料科學前沿：高性能復閤材料的設計與製備》 摘要 本書深入探討瞭當代材料科學領域的核心挑戰與前沿突破，專注於高性能復閤材料的理性設計、精確製備工藝以及在嚴苛環境下的應用性能評估。隨著工程技術對材料性能要求的不斷提高，傳統單一材料的局限性日益凸顯，復閤材料已成為解決這些難題的關鍵路徑。本書係統梳理瞭從微觀結構調控到宏觀性能優化的全過程，涵蓋瞭先進縴維增強復閤材料、智能響應型復閤結構以及功能性基體的最新研究進展。內容側重於理論指導與實驗驗證相結閤，旨在為材料科學傢、工程師以及相關領域的研究人員提供一套全麵的知識框架和實用的技術參考。 第一部分：復閤材料基礎理論與設計原則 第一章：復閤材料的結構-性能關係 本章首先迴顧瞭復閤材料的基本概念，包括增強相與基體相的相互作用機製。重點闡述瞭應力傳遞理論、界麵有效性分析以及微觀結構（如縴維取嚮、體積分數、孔隙率）對宏觀力學性能（強度、模量、韌性）的影響。引入瞭連續介質力學模型在預測復閤材料行為中的應用，並探討瞭隨機模型與確定性模型的對比分析。 第二章：先進增強體的選擇與錶徵 詳細介紹瞭當前主流的高性能增強體材料，包括碳縴維（石墨烯基體、碳納米管增強體）、高強度聚閤物縴維（如芳綸縴維）以及陶瓷縴維。對這些增強體的錶麵化學改性和界麵處理技術進行瞭深入探討，這是實現增強體與基體有效粘結的關鍵。同時，闡述瞭先進錶徵技術（如高分辨電子顯微鏡、X射綫衍射、拉曼光譜）在評估增強體結構完整性和錶麵活性方麵的作用。 第三章：基體材料的演進與功能化 本章聚焦於樹脂基體（環氧樹脂、聚酰亞胺、熱塑性樹脂）和金屬基體（鋁、鎂、鈦閤金）的最新發展。討論瞭如何通過引入納米顆粒、反應性增韌劑或功能性低聚物來提升基體的耐熱性、抗疲勞性和環境穩定性。特彆關注瞭智能響應性基體的設計，例如自修復聚閤物和形狀記憶聚閤物在復閤材料中的應用潛力。 第二部分：高性能復閤材料的製備工藝 第四章：先進縴維增強復閤材料的成型技術 本部分詳細解析瞭製造高性能層壓闆和三維復閤材料的復雜工藝。內容涵蓋瞭真空輔助樹脂轉移成型（VARTM）、樹脂傳遞模塑（RTM）的流變學控製，以及用於高附加值結構件的預浸料鋪放技術（ATL/AFP）。對工藝過程中的關鍵參數——溫度、壓力、固化動力學——如何影響最終材料質量進行瞭量化分析。 第五章：納米結構復閤材料的精準閤成 探討瞭在納米尺度上實現均勻分散和定嚮排列的技術挑戰。重點介紹瞭溶液浸漬-溶膠凝膠法、原位聚閤技術以及用於製備金屬基納米復閤材料的粉末冶金和反應熔煉技術。強調瞭如何通過控製成核與生長過程，在基體中引入功能性納米填料，以實現預期的增強或功能調控。 第六章：復閤材料的增材製造（3D打印） 將視角轉嚮當前最熱門的製造領域——增材製造。詳細介紹瞭適用於打印高性能復閤材料的技術路綫，如熔融沉積成型（FDM）的縴維增強長絲技術、光固化立體成型（SLA）中的復閤樹脂體係。討論瞭增材製造過程中層間結閤強度、孔隙率控製以及宏觀結構設計與優化（拓撲優化）的最新方法。 第三部分：性能評估與前沿應用 第七章：力學性能的全麵錶徵 本章係統介紹瞭用於評估復閤材料結構完整性和服役性能的測試方法。涵蓋瞭靜態拉伸、壓縮、層間剪切測試的標準規程。深入分析瞭疲勞壽命預測模型、斷裂韌性（特彆是模式I和模式II的測試）以及衝擊響應的動態分析。強調瞭無損檢測（NDT）技術，如超聲波C掃描、聲發射監測在缺陷識彆和健康監測中的應用。 第八章：環境適應性與長期可靠性 復閤材料在極端環境下的性能衰減是工程應用中的主要瓶頸。本章著重討論瞭濕熱老化、紫外綫輻射對聚閤物基復閤材料的影響機製。詳細分析瞭復閤材料的耐腐蝕性能、阻燃特性以及如何通過錶麵塗層和基體改性來提高其在海洋、航空航天環境中的長期可靠性。 第九章：功能性復閤材料的應用前景 展望瞭具有特定功能的復閤材料的開發方嚮。包括電磁屏蔽復閤材料的電導率調控、壓電或熱電復閤材料的能量收集能力。此外，還探討瞭結構健康監測（SHM）係統如何集成到復閤材料中，通過內置傳感器網絡實時反饋材料的應力狀態和潛在損傷信息，從而實現結構的安全管理。 結論 本書通過嚴謹的科學論證和豐富的工程實例，勾勒齣高性能復閤材料領域的研究全景。未來的發展將聚焦於多尺度協同設計、環境友好型加工工藝的開發以及材料智能化與集成化。我們期望本書能激勵讀者在挑戰性的工程問題中，利用復閤材料的巨大潛力，推動相關産業的技術升級。

評分☆☆☆☆☆

拿到《蛋白質納米技術：方案、儀器和應用》這本書，我內心最深處的想法是，它能否真正成為我的“案頭寶典”。我是一名研究生，目前正在攻讀生物醫學工程專業，導師建議我涉足蛋白質納米技術的研究。坦白說，這個領域對我來說還相對陌生，我迫切需要一本能夠係統性地介紹該領域知識的書籍。我對書中“方案”部分的期待很高，我希望它能提供詳細的操作指導，包括各種蛋白質提取、純化、以及納米化方法的詳細步驟，最好能附帶一些常見的實驗陷阱和規避方法，這樣我就可以減少很多摸索的時間。而“儀器”方麵，我希望作者能夠介紹一些基礎但重要的錶徵儀器，例如，紫外-可見分光光度計、熒光光譜儀，以及離心機等，並講解它們在蛋白質納米技術研究中的具體應用，以便我能夠更好地理解實驗數據。此外，關於“應用”的部分，我希望能看到一些關於蛋白質納米材料在生物傳感器、藥物遞送係統，以及組織工程中的基礎研究和潛在應用，這能幫助我瞭解這個領域的研究方嚮和未來的發展趨勢，並為我自己的研究選題提供一些初步的靈感。我期待這本書能幫助我快速入門，並為我打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

拿到《蛋白質納米技術：方案、儀器和應用》這本書，我立刻被它所涵蓋的廣闊天地所吸引。我從事的是生物材料領域的研究，長期以來，我都在尋找能夠更精準地操控生物大分子，並將其應用於更復雜的生物係統中。蛋白質，作為自然界中最精巧的分子機器，本身就具有極高的生物相容性和功能多樣性，而納米技術則提供瞭前所未有的尺度控製能力。這本書的名字似乎恰好點燃瞭我長久以來對這個交叉學科的探索熱情。我尤其關注其中關於“方案”的部分，我迫切地想瞭解，如何有效地將蛋白質進行納米化，無論是通過自組裝、模闆法，還是其他新興技術。書中是否會詳細闡述不同蛋白質納米結構的製備條件、影響因素以及穩定性評估？同時，“儀器”部分的內容也讓我充滿期待，我想知道作者會如何介紹那些能夠幫助我們“看見”和“觸摸”納米尺度蛋白質結構的先進技術，比如，X射綫衍射、核磁共振成像，又或者是聚焦離子束等，這些儀器的原理、操作流程以及數據解讀是否會得到深入的剖析？最後，“應用”部分，我希望能看到關於蛋白質納米粒子在生物傳感器、組織工程支架、或者作為新型疫苗載體等方麵的最新進展，這些具體的案例研究將是我評估這本書價值的重要標準，我期待它能為我帶來啓發，幫助我拓展研究的邊界。

評分☆☆☆☆☆

《蛋白質納米技術：方案、儀器和應用》這本書，光是書名就透露齣一種嚴謹和實用的氣息。我個人在藥物研發領域工作，一直關注如何能夠提高藥物的療效並降低副作用。蛋白質作為一種天然的生物分子，其良好的生物相容性和可降解性，使其成為理想的藥物載體。因此，我非常希望能在這本書中找到關於如何利用蛋白質構建納米載體的具體方法，例如，如何設計蛋白質納米粒子的結構以適應不同的藥物分子，如何控製其釋放速率，以及如何實現靶嚮遞送。書中提及的“方案”部分，我期待能看到一些經過驗證的、可重復性強的實驗流程，這對於我們實驗室的日常工作至關重要。同時，“儀器”部分，我很好奇作者會介紹哪些用於錶徵蛋白質納米材料的先進設備，例如，動態光散射技術、錶麵等離子體共振技術，以及質譜技術等，這些儀器在蛋白質納米結構的功能分析和質量控製方麵起著決定性的作用。而“應用”方麵，我最感興趣的是蛋白質納米技術在腫瘤治療中的應用，例如，如何利用蛋白質納米粒子將化療藥物或靶嚮治療藥物精準地輸送到腫瘤部位，從而提高治療效果並減少對正常組織的損傷。這本書若能提供清晰的指導和前沿的案例，對我而言將是極具價值的參考。

評分☆☆☆☆☆

《蛋白質納米技術：方案、儀器和應用》這本書，我拿到手的時候，確實是帶著滿滿的好奇和期待。這本書的封麵上，“蛋白質納米技術”這幾個字就足以讓我浮想聯翩，它預示著一個前沿的、充滿無限可能的科學領域。我一直對納米材料在生物醫學中的應用很感興趣，而蛋白質作為生命體最基本的組成單位，與納米技術的結閤，無疑打開瞭新的大門。我特彆想知道，這本書會如何深入淺齣地講解蛋白質納米粒子的構建原理，以及它們在藥物遞送、診斷成像、甚至再生醫學等方麵的具體應用。書中提到的“方案”部分，我期待看到詳細的實驗步驟和技術細節，希望能從中學習到一些實用的操作技巧。而“儀器”部分，則讓我好奇作者會介紹哪些最先進的納米技術錶徵設備，比如掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡，或者是原子力顯微鏡等，以及如何利用它們來觀察和分析蛋白質納米結構。最後，“應用”部分，我最期待看到一些真實的案例研究，瞭解科學傢們是如何利用蛋白質納米技術來解決實際問題的，例如癌癥治療、基因治療、或者神經科學的研究。如果這本書能夠清晰地展示從理論到實踐的完整路徑，並提供一些創新性的思路，那對我來說將是一筆寶貴的財富。我希望能在這本書中找到啓發，為我自己的研究方嚮提供一些新的靈感和技術支持。

評分☆☆☆☆☆

《蛋白質納米技術：方案、儀器和應用》這本書，我拿到手的時候，就帶著一種對未來科技的憧憬。我從事的是材料科學的研究，對新興的納米材料領域一直抱有濃厚的興趣，而蛋白質的生物屬性和納米技術的精準控製相結閤，無疑是前沿中的前沿。我特彆想瞭解，這本書是如何將抽象的理論與具體的實驗操作結閤起來的。在“方案”部分，我期待看到關於如何利用化學修飾、物理方法或生物工程手段來設計和製備具有特定功能的蛋白質納米結構的詳細指南，這包括對不同蛋白質來源、錶達係統以及純化策略的討論。而“儀器”部分，我希望作者能夠深入介紹用於分析蛋白質納米顆粒的各種光譜、顯微和散射技術的原理及應用，例如，圓二色譜、動態激光散射，以及原子力顯微鏡等，這些儀器是理解和優化蛋白質納米結構的關鍵。最令我興奮的是“應用”部分，我渴望看到蛋白質納米技術在非生物醫學領域的潛在應用，比如，在催化、能源、或者環境修復等方麵的突破性進展，這些應用將極大地拓展我們對蛋白質納米材料的認知和使用範疇。如果這本書能提供一些創新性的視角和前瞻性的預測，那將是對我而言最寶貴的收獲。