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第1章 绪论 1

1.1纳米技术发展历程 1

1.2扫描隧道显微镜和原子力显微镜 1

1.2.1扫描隧道显微镜 1

1.2.2原子力显微镜 2

1.3纳米技术领域国内外早期部署及发展趋势 3

1.4本书中几个词语的涵盖范畴 7

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 9

2.1从纳米体系观点认识生物分子及细胞结构 9

2.1.1从纳米观点认识蛋白质分子以及蛋白质组装 10

2.1.2从纳米观点认识核酸、脂、多糖分子 14

2.1.3生命体系纳米组装的一些思路 15

2.2生物纳米结构在纳米技术中的应用 16

2.2.1环肽组装纳米管 16

2.2.2 ATP合成酶用作旋转马达 17

2.3基于DNA的一些纳米技术应用 18

2.3.1 DNA分子组装 18

2.3.2以DNA为模板的分子组装 23

2.4生物技术在纳米技术中的应用 26

2.4.1磁性纳米粒的制备 26

2.4.2活的半导体 27

2.4.3 DNA电子线路 27

2.5纳米技术在生命体系中的应用 27

2.5.1纳米管除菌 27

2.5.2细菌的移动和固定 27

2.5.3探测单个活细胞的纳米传感器 27

2.5.4智能药库 28

2.5.5人工红细胞 28

2.5.6分子的纳米操纵 29

2.6生物纳米复合材料 29

2.6.1骨 29

2.6.2生物矿化 30

2.7仿生纳米材料 33

2.7.1无机生物材料的仿生合成过程 33

2.7.2仿生复合生物材料——形态、组成仿生 33

2.8纳米材料的安全性 34

第3章 纳米载药系统 35

3.1概述 35

3.1.1药物体内过程 35

3.1.2多肽蛋白类药物特点 38

3.2纳米制剂的优势与发展状况 38

3.2.1纳米药物的优势 38

3.2.2纳米药物发展状况 39

3.3药物控制释放机制 41

3.3.1缓释控释包衣 41

3.3.2骨架型缓释控释系统 42

3.3.3微球、微囊型控释系统 43

3.3.4控释微乳 45

3.3.5脂质体控释系统 45

3.4纳米药物的吸收、清除及循环 47

3.4.1纳米药物的吸收 47

3.4.2纳米药物控释系统的清除及克服 49

3.5纳米药物载体材料 54

3.5.1纳米药物控释系统对载体的要求 54

3.5.2常用纳米药物载体材料 54

3.6纳米药物控释系统类型 60

3.6.1聚合物纳米载药系统 60

3.6.2脂质纳米载药系统 67

3.6.3微乳载药系统 88

3.6.4固体分散体和分子包合物 93

3.6.5纳米悬液 96

第4章 纳米技术在现代中药中的应用 97

4.1中药发展的机遇和挑战 97

4.1.1中药的发展机遇 97

4.1.2挑战 97

4.2纳米技术对中药发展的意义 98

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 98

4.2.2实现缓、控释和靶向定位给药，降低毒、副作用 99

4.2.3增强中药原有疗效，甚至呈现新的疗效 99

4.2.4改变中药传统的给药途径和剂型 99

4.2.5改善液体药物的性能，提高其稳定性 100

第5章 磁性微粒在生物医学领域中的应用 101

5.1磁导向给药系统 102

5.1.1磁导向给药系统中的磁性材料 102

5.1.2磁导向给药系统的修饰 102

5.1.3磁性靶向纳米载药系统在肿瘤治疗中的应用研究 105

5.1.4磁性靶向纳米载药系统在其他疾病治疗中的应用 108

5.1.5磁性靶向纳米载药系统的优势与局限 108

5.1.6磁场方面的考虑 108

5.2磁性纳米粒在磁共振成像中的应用 109

5.2.1磁共振成像原理简介 109

5.2.2常见超顺磁性氧化铁纳米粒对比剂产品 110

5.2.3超顺磁性氧化铁纳米粒的天然靶向 111

5.2.4超顺磁性氧化铁的毒副作用 111

5.2.5超顺磁性氧化铁对比剂的增强原理 111

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 111

5.3磁性微粒应用于生物活性物质的分离检测 114

5.3.1用于分离的磁性微球的组成及结构 115

5.3.2功能化磁性微球用于细胞分离 115

5.3.3蛋白质分离、纯化及检测 117

5.3.4核酸分离、检测、分析 118

5.4磁性微球在酶的固定化中的应用 121

第6章 纳米生物传感原理及应用 123

6.1生物传感原理与器件 123

6.1.1生物传感原理简介 123

6.1.2生物传感器基本构成 124

6.1.3生物传感器分类 125

6.1.4生物传感器特点 127

6.1.5生物传感器中的信号转换器 （换能器） 127

6.1.6分子识别组分固定化方法 131

6.2纳米生物传感技术 132

6.2.1加速电子传递 132

6.2.2催化反应 133

6.2.3固定生物分子 134

6.2.4标记生物分子 135

6.2.5反应控制开关 136

6.2.6作为反应物 137

6.3纳米生物探针 137

6.3.1分子信标 137

6.3.2纳米金 147

6.3.3量子点 159

第7章 纳米技术在基因转移操作中的应用 177

7.1常见的基因转移方法 178

7.1.1物理方法 178

7.1.2化学方法 179

7.1.3生物方法 180

7.2基因载体系统 180

7.3纳米材料在基因转移中的应用 181

7.3.1纳米基因载体概述 182

7.3.2基于高分子材料的纳米基因载体 183

7.3.3无机纳米基因载体 188

7.3.4纳米脂质体 189

7.3.5纳米基因载体的靶向转移和基因的可控释放 190

7.3.6纳米基因载体的优点和缺点 191

7.4纳米技术在基因转移操作中的应用前景 191

参考文献 192