納米生物傳感

內(nèi)容概要

將化學(xué)、生物及材料科學(xué)等交叉學(xué)科的最新研究成果與生物傳感、生物分析方法相結(jié)合，發(fā)展新型檢測原理、傳感機制和檢測裝置，已形成納米生物傳感的新領(lǐng)域。納米生物傳感：原理、發(fā)展與應(yīng)用全面涵蓋了各種納米生物傳感方法，包括常用于生物傳感的幾類主要納米材料，如碳納米管、碳納米纖維、量子點、富勒烯、熒光材料及生物分子等，闡述了新的生物傳感原理，包括電化學(xué)檢測、熒光檢測、電致化學(xué)發(fā)光和多種生物識別作用等。
納米生物傳感：原理、發(fā)展與應(yīng)用詳細介紹納米科學(xué)、納米技術(shù)與生物傳感、生物分析相結(jié)合的方法學(xué)及傳感裝置的最新發(fā)展，并綜述它們在生物醫(yī)藥及環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用。納米生物傳感：原理、發(fā)展與應(yīng)用描述的納米材料生物功能化及其應(yīng)用的工作已引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，得到了快速發(fā)展。
讀者可以從書中獲取大量關(guān)于納米生物傳感技術(shù)的知識，包括生物傳感的原理和應(yīng)用、生物納米材料的設(shè)計及其功能化，以及新發(fā)展的生物傳感裝置和生物分析方法。

作者簡介

雷建平
1974年生，南京大學(xué)教授，教育部新世紀優(yōu)秀人才。1996和2001年分獲南京大學(xué)學(xué)士和碩士學(xué)位，2004年9月獲日本金澤大學(xué)博士學(xué)位，2005年1月至2006年8月為美國斯坦福大學(xué)博士后，2006年9月被聘為南京大學(xué)副教授，2010年被聘為教授，2011年聘為博士生導(dǎo)師。研究方向為生物電化學(xué)、生物分析與納米生物傳感。近五年在Chem.Soc.Rev.，Angew.Chem.Int.Ed.，Anal.Chem.和Chem.Commun.等SCI刊物發(fā)表論文66篇（其中IF＞5.0刊物40篇）。曾獲高等學(xué)校自然科學(xué)獎一等獎、江蘇省科技進步獎二等獎和中國分析測試協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎一等獎各1項。
吳潔
1981年生，南京大學(xué)副教授。2003年畢業(yè)于東北師范大學(xué)，2008年獲南京大學(xué)博士學(xué)位，2008年6月至2010年4月為美國加州大學(xué)圣地亞哥分校博士后，2010年10月被聘為南京大學(xué)副教授。研究方向為生物分析化學(xué)與臨床分子診斷。已發(fā)表論文28篇（其中Nat.Commun.，Anal.Chem.，Clin.Chem.等IF＞5.0刊物18篇）。曾獲江蘇省科技進步獎二等獎、中國分析測試協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎一等獎、寶鋼教育基金會優(yōu)秀學(xué)生獎特等獎（2007年度）和江蘇省優(yōu)秀博士論文獎（2009年度）。
鞠熀先
1964年生，南京大學(xué)教授、生命分析化學(xué)國家重點實驗室主任，本書第一作者。1986、1989、1992年分獲南京大學(xué)理學(xué)學(xué)士、碩士與博士學(xué)位，1992年7月留校工作。1993年被聘為副教授，1996年1月至1997年8月為加拿大蒙特利爾大學(xué)博士后，1999年被聘為教授、博士生導(dǎo)師，1999～2005年任分析化學(xué)教研室主任，2008年任現(xiàn)代分析中心副主任，2009年任教育部重點實驗室主任，2011年任國家重點實驗室主任。曾為愛爾蘭國立大學(xué)、德國波茨坦大學(xué)和明斯特大學(xué)短期訪問教授。2003年獲國家杰出青年科學(xué)基金，2005年成為國家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新研究群體項目學(xué)術(shù)帶頭人，2007年為教育部“長江學(xué)者”特聘教授，入選“新世紀百千萬人才工程”國家級人選，2010年被選為享受國務(wù)院特殊津貼專家，2009年成為“973”計劃項目首席科學(xué)家。
任中國儀器儀表學(xué)會電分析化學(xué)專業(yè)委員會主任、化學(xué)傳感器專業(yè)委員會副主任，中國化學(xué)會分析化學(xué)學(xué)科委員會副主任、有機分析專業(yè)委員會副主任、化學(xué)生物學(xué)專業(yè)委員會委員，江蘇省化學(xué)化工學(xué)會分析化學(xué)專業(yè)委員會主任，重慶醫(yī)科大學(xué)兼職博士生導(dǎo)師。兼任Electroanal.，Sens.，Anal.Lett.，Sci.Chi.Chem.，Chi.J.ofAnalyti.Chem.等SCI刊物編委；Curr.TrendsBiotechnol.，Pharma.，Am.J.Biomed.Sci.等十多個國際刊物編委；《分析科學(xué)學(xué)報》、《藥學(xué)學(xué)報》、《中國腫瘤外科學(xué)》、《分析測試學(xué)報》、《化學(xué)傳感器》、《分析試驗室》和《中國無機分析化學(xué)》等國內(nèi)刊物編委。
研究方向為分子診斷與生物分析化學(xué)，主要研究領(lǐng)域為免疫分析、細胞分析化學(xué)、納米生物傳感和臨床分子診斷。已發(fā)表論文392篇（含SCI刊物343篇，其中IF＞3.0刊物217篇，＞5.0刊物122篇）；獲得專利21件（15件授權(quán)），撰寫并發(fā)表英文專著2部，中文專著、教材4部，國外8部專著和國內(nèi)6部著作專章各1篇。論文被SCI刊物他人引用8000多次，h-index為53。曾獲中國化學(xué)會青年化學(xué)獎、梁樹權(quán)分析化學(xué)基礎(chǔ)研究獎、江蘇省青年科學(xué)家獎或稱號，獲教育部自然科學(xué)獎一等獎2項，教育部科技進步獎三等獎2項，中國分析測試協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎一等獎2項，江蘇省科技進步獎二等獎2項、一等獎（合作）1項等。

書籍目錄

《新生物學(xué)叢書》叢書序譯者前言前言第1章 納米材料的生物功能化1.1 引言1.2 納米材料的生物功能化方法1.3 納米材料的生物功能化1.4 生物功能納米材料的表征1.5 生物功能納米材料的應(yīng)用1.6 結(jié)論參考文獻第2章 納米生物傳感的信號放大2.1 引言2.2 納米粒子放大的光學(xué)檢測2.3 納米粒子放大的電化學(xué)檢測2.4 納米粒子作為載體用于信號放大2.5 結(jié)論參考文獻第3章 生物催化與傳感中的納米結(jié)構(gòu)模擬酶3.1 引言3.2 人工模擬酶中的納米材料3.3 模擬酶傳感器3.4 結(jié)論參考文獻第4章 卟啉納米復(fù)合物的生物傳感4.1 引言4.2 卟啉與碳基納米材料的組裝4.3 卟啉在半導(dǎo)體納米粒子上的組裝4.4 卟啉在金屬納米粒子上的組裝4.5 其他納米材料4.6 結(jié)論參考文獻第5章 基于碳納米纖維復(fù)合材料的生物傳感5.1 引言5.2 碳納米纖維的合成5.3 采用碳納米纖維的原因5.4 基于碳納米纖維的電化學(xué)生物傳感器和生物分析5.5 結(jié)論參考文獻第6章 基于納米孔材料的生物傳感器6.1 引言6.2 固定蛋白質(zhì)的原因6.3 基于介孔材料的生物傳感器6.4 基于納米多孔金的生物傳感器6.5 結(jié)論參考文獻第7章 基于碳納米管的電化學(xué)生物傳感7.1 引言7.2 碳納米管功能化的方法7.3 碳納米管傳感器的構(gòu)建及表征7.4 信號傳導(dǎo)放大7.5 基于功能化碳納米管的電化學(xué)傳感7.6 基于SWCNTs的場效應(yīng)生物傳感7.7 單壁碳納米管陣列的電化學(xué)生物傳感7.8 結(jié)論和展望參考文獻第8章 基于納米粒子發(fā)光體的電致化學(xué)發(fā)光生物傳感8.1 引言8.2 納米晶體電致化學(xué)發(fā)光原理8.3 電致化學(xué)發(fā)光生物傳感策略及其應(yīng)用8.4 結(jié)論參考文獻第9章 分子印跡納米材料在生物傳感中的應(yīng)用9.1 引言9.2 分子印跡技術(shù)9.3 MIPs材料的類型9.4 MIPs納米材料的發(fā)展9.5 MIPs生物傳感器9.6 結(jié)論參考文獻第10章 基于溶膠-凝膠納米粒子的生物傳感器10.1 引言10.2 溶膠-凝膠化學(xué)10.3 基于溶膠-凝膠納米粒子的生物傳感器10.4 結(jié)論參考文獻第11章 納米結(jié)構(gòu)在一氧化氮電化學(xué)傳感中的應(yīng)用11.1 引言11.2 納米結(jié)構(gòu)在一氧化氮測定中的應(yīng)用11.3 NO電化學(xué)傳感器中的納米材料11.4 結(jié)論參考文獻第12章 味道傳感中的納米組裝12.1 引言12.2 納米組裝薄膜在味覺傳感器中的應(yīng)用12.3 基于納米金-熒光聚合物的傳感器陣列在生物傳感中的應(yīng)用12.4 基于納米材料催化活性的光傳感器及陣列12.5 結(jié)論參考文獻第13章 納米生物傳感在農(nóng)藥檢測中的應(yīng)用13.1 引言13.2 酶生物傳感器在農(nóng)藥檢測中的應(yīng)用13.3 納米生物傳感器在農(nóng)藥檢測中的應(yīng)用13.4 農(nóng)藥免疫傳感器13.5 納米技術(shù)在AChE活性和農(nóng)藥生物監(jiān)測方面的應(yīng)用13.6 結(jié)論參考文獻第14章 納米生物傳感用于糖基檢測14.1 引言14.2 多糖的結(jié)構(gòu)14.3 糖基的生物學(xué)作用14.4 基因糖基化缺陷研究的難點14.5 蛋白質(zhì)-糖相互作用14.6 糖及其衍生物的識別技術(shù)14.7 納米技術(shù)14.8 結(jié)論參考文獻第15章 納米材料在免疫傳感及免疫分析中的應(yīng)用15.1 引言15.2 免疫分析與免疫傳感器的原理15.3 基于生物兼容性材料的免疫傳感器15.4 結(jié)論參考文獻第16章 納米結(jié)構(gòu)生物傳感及生物芯片在DNA分析中的應(yīng)用16.1 導(dǎo)論16.2 DNA生物傳感中的納米結(jié)構(gòu)16.3 用于DNA生物芯片的納米結(jié)構(gòu)16.4 結(jié)論參考文獻第17章 納米組裝用于細胞傳感和細胞表面糖基分析17.1 引言17.2 在細胞傳感中使用納米材料的原因17.3 基于納米組裝的細胞傳感17.4 基于納米組裝的細胞表面聚糖檢測17.5 結(jié)論參考文獻第18章 納米生物傳感在臨床診斷中的應(yīng)用18.1 引言18.2 納米技術(shù)在生物傳感中的應(yīng)用18.3 納米生物傳感用于臨床診斷18.4 結(jié)論參考文獻彩圖

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   14.4基因糖基化缺陷研究的難點 與寡核苷酸和蛋白質(zhì)不同，糖鏈很少呈線型、不分枝的形式，即使是線型，也往往含有各種修飾，而且糖的表達在惡性腫瘤的產(chǎn)生和惡化過程中發(fā)生變化。糖基化的演變近似相同，但在不同的動物中糖基化各自具有獨特的功能，生命形式越高，糖基化越復(fù)雜。糖基化在物種內(nèi)和物種間的變化也較常見。要發(fā)展能特異性識別特定糖的新探針（如抗體或凝集素）用于復(fù)合糖生物學(xué)的研究，就需要深入研究細胞活性相關(guān)糖鏈的主要序列及三維結(jié)構(gòu)與胚胎發(fā)育、器官形成和分化等生物過程之間的聯(lián)系。這些在空問和時間上對糖表達進行的調(diào)控揭示了糖在多種過程中的參與機制。然而，不同系統(tǒng)糖基化的生物學(xué)作用充滿變數(shù)并且不可預(yù)測。相同的糖基在不同組織中或在同一組織的不同發(fā)展時期中具有不同的生物作用。這種異常表達的糖或修飾更容易成為病原體和毒素的標靶。糖基化過程中的基因缺陷很容易從細胞培養(yǎng)中獲得，但類型有限，必須在一個完整有機體中才可能觀察到糖的大部分主要功能。 14.5蛋白質(zhì)一糖相互作用 埃米爾費舍爾曾闡述過糖與蛋白質(zhì)特異性識別的概念。他用“鎖和鑰匙”來類比酶和底物間的特異性識別。第一批發(fā)現(xiàn)的糖一蛋白質(zhì)相互作用主要與酶有關(guān)，如內(nèi)切糖苷溶菌酶或與中間代謝有關(guān)的酶，如糖原和淀粉合成酶和磷酸化酶。溶菌酶是最早得到結(jié)晶的“糖結(jié)合蛋白”，隨后證實溶菌酶是一種特異性的內(nèi)切糖苷酶，具備特異性切割細菌裂解肽β1—4的能力。糖原合成酶能生成糖原α1—4葡萄糖殘基，而其他分支和脫支酶可以識別α1—6分支葡萄糖殘基。其他一些具有歷史意義的已知三維結(jié)構(gòu)的糖結(jié)合蛋白包括刀豆蛋白A和流感病毒血凝素。此外，Lemieux、Kaba和他們的同事收集了有關(guān)于這些發(fā)展的重要信息，并研究了凝集素和抗體與血型抗原識別的具體結(jié)合位點。在討論這些相互作用時，凝集素一詞現(xiàn)在一般用來表示具有與糖特異性結(jié)合活性的蛋白質(zhì)。 14.6糖及其衍生物的識別技術(shù) 充分理解復(fù)合糖的生物學(xué)需要對糖鏈的主序列和三維結(jié)構(gòu)進行深入了解。僅用單一方法很難完成寡糖測序，需要結(jié)合多種物理和化學(xué)方法，最終獲得其結(jié)構(gòu)細節(jié)。

編輯推薦

《納米生物傳感:原理、發(fā)展與應(yīng)用》描述的納米材料生物功能化及其應(yīng)用的工作已引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，得到了快速發(fā)展。讀者可以從書中獲取大量關(guān)于納米生物傳感技術(shù)的知識，包括生物傳感的原理和應(yīng)用、生物納米材料的設(shè)計及其功能化，以及新發(fā)展的生物傳感裝置和生物分析方法。

名人推薦

納米生物傳感是近年的研究熱點，對于理解生命過程相關(guān)的生物分子相互作用、高靈敏的疾病檢測和診斷等都有非常重要的意義。該書從納米材料的生物功能化和納米傳感的信號放大兩個最重要的科學(xué)問題人手，詳細闡述了不同傳感原理和基于不同納米材料的納米生物傳感技術(shù)；非常系統(tǒng)、全面地介紹了納米生物傳感領(lǐng)域在新材料制備、新材料功能化方法、新器件結(jié)構(gòu)和新檢測原理等方面的研究進展。 該書內(nèi)容非常全面，對于希望系統(tǒng)、全面、快速了解此領(lǐng)域的研究者和研究生有很好的指導(dǎo)作用，是一部內(nèi)容充實、討論系統(tǒng)深入的好書。 ——國家納米科學(xué)中心 王琛

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