納米生物傳感

內容概要

將化學、生物及材料科學等交叉學科的最新研究成果與生物傳感、生物分析方法相結合，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域。納米生物傳感：原理、發(fā)展與應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，包括電化學檢測、熒光檢測、電致化學發(fā)光和多種生物識別作用等。
納米生物傳感：原理、發(fā)展與應用詳細介紹納米科學、納米技術與生物傳感、生物分析相結合的方法學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)測中的應用。納米生物傳感：原理、發(fā)展與應用描述的納米材料生物功能化及其應用的工作已引起國內外學者的廣泛關注，得到了快速發(fā)展。
讀者可以從書中獲取大量關于納米生物傳感技術的知識，包括生物傳感的原理和應用、生物納米材料的設計及其功能化，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，南京大學教授，教育部新世紀優(yōu)秀人才。1996和2001年分獲南京大學學士和碩士學位，2004年9月獲日本金澤大學博士學位，2005年1月至2006年8月為美國斯坦福大學博士后，2006年9月被聘為南京大學副教授，2010年被聘為教授，2011年聘為博士生導師。研究方向為生物電化學、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）。曾獲高等學校自然科學獎一等獎、江蘇省科技進步獎二等獎和中國分析測試協(xié)會科學技術獎一等獎各1項。
吳潔
1981年生，南京大學副教授。2003年畢業(yè)于東北師范大學，2008年獲南京大學博士學位，2008年6月至2010年4月為美國加州大學圣地亞哥分校博士后，2010年10月被聘為南京大學副教授。研究方向為生物分析化學與臨床分子診斷。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)會科學技術獎一等獎、寶鋼教育基金會優(yōu)秀學生獎特等獎（2007年度）和江蘇省優(yōu)秀博士論文獎（2009年度）。
鞠熀先
1964年生，南京大學教授、生命分析化學國家重點實驗室主任，本書第一作者。1986、1989、1992年分獲南京大學理學學士、碩士與博士學位，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博士后，1999年被聘為教授、博士生導師，1999～2005年任分析化學教研室主任，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、德國波茨坦大學和明斯特大學短期訪問教授。2003年獲國家杰出青年科學基金，2005年成為國家自然科學基金委創(chuàng)新研究群體項目學術帶頭人，2007年為教育部“長江學者”特聘教授，入選“新世紀百千萬人才工程”國家級人選，2010年被選為享受國務院特殊津貼專家，2009年成為“973”計劃項目首席科學家。
任中國儀器儀表學會電分析化學專業(yè)委員會主任、化學傳感器專業(yè)委員會副主任，中國化學會分析化學學科委員會副主任、有機分析專業(yè)委員會副主任、化學生物學專業(yè)委員會委員，江蘇省化學化工學會分析化學專業(yè)委員會主任，重慶醫(yī)科大學兼職博士生導師。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；《分析科學學報》、《藥學學報》、《中國腫瘤外科學》、《分析測試學報》、《化學傳感器》、《分析試驗室》和《中國無機分析化學》等國內刊物編委。
研究方向為分子診斷與生物分析化學，主要研究領域為免疫分析、細胞分析化學、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），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。曾獲中國化學會青年化學獎、梁樹權分析化學基礎研究獎、江蘇省青年科學家獎或稱號，獲教育部自然科學獎一等獎2項，教育部科技進步獎三等獎2項，中國分析測試協(xié)會科學技術獎一等獎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用1.6 結論參考文獻第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檢測2.3 納米粒子放大的電化學檢測2.4 納米粒子作為載體用于信號放大2.5 結論參考文獻第3章 生物催化與傳感中的納米結構模擬酶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 結論參考文獻第4章 卟啉納米復合物的生物傳感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 結論參考文獻第5章 基于碳納米纖維復合材料的生物傳感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生物傳感器和生物分析5.5 結論參考文獻第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 結論參考文獻第7章 基于碳納米管的電化學生物傳感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建及表征7.4 信號傳導放大7.5 基于功能化碳納米管的電化學傳感7.6 基于SWCNTs的場效應生物傳感7.7 單壁碳納米管陣列的電化學生物傳感7.8 結論和展望參考文獻第8章 基于納米粒子發(fā)光體的電致化學發(fā)光生物傳感8.1 引言8.2 納米晶體電致化學發(fā)光原理8.3 電致化學發(fā)光生物傳感策略及其應用8.4 結論參考文獻第9章 分子印跡納米材料在生物傳感中的應用9.1 引言9.2 分子印跡技術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10.3 基于溶膠-凝膠納米粒子的生物傳感器10.4 結論參考文獻第11章 納米結構在一氧化氮電化學傳感中的應用11.1 引言11.2 納米結構在一氧化氮測定中的應用11.3 NO電化學傳感器中的納米材料11.4 結論參考文獻第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用12.4 基于納米材料催化活性的光傳感器及陣列12.5 結論參考文獻第13章 納米生物傳感在農藥檢測中的應用13.1 引言13.2 酶生物傳感器在農藥檢測中的應用13.3 納米生物傳感器在農藥檢測中的應用13.4 農藥免疫傳感器13.5 納米技術在AChE活性和農藥生物監(jiān)測方面的應用13.6 結論參考文獻第14章 納米生物傳感用于糖基檢測14.1 引言14.2 多糖的結構14.3 糖基的生物學作用14.4 基因糖基化缺陷研究的難點14.5 蛋白質-糖相互作用14.6 糖及其衍生物的識別技術14.7 納米技術14.8 結論參考文獻第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 結論參考文獻第16章 納米結構生物傳感及生物芯片在DNA分析中的應用16.1 導論16.2 DNA生物傳感中的納米結構16.3 用于DNA生物芯片的納米結構16.4 結論參考文獻第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 結論參考文獻第18章 納米生物傳感在臨床診斷中的應用18.1 引言18.2 納米技術在生物傳感中的應用18.3 納米生物傳感用于臨床診斷18.4 結論參考文獻彩圖

章節(jié)摘錄

版權頁：   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，糖基化越復雜。糖基化在物種內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）用于復合糖生物學的研究，就需要深入研究細胞活性相關糖鏈的主要序列及三維結構與胚胎發(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)糖基化的生物學作用充滿變數(shù)并且不可預測。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蛋白質一糖相互作用 埃米爾費舍爾曾闡述過糖與蛋白質特異性識別的概念。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)的糖一蛋白質相互作用主要與酶有關，如內切糖苷溶菌酶或與中間代謝有關的酶，如糖原和淀粉合成酶和磷酸化酶。溶菌酶是最早得到結晶的“糖結合蛋白”，隨后證實溶菌酶是一種特異性的內切糖苷酶，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構的糖結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合活性的蛋白質。 14.6糖及其衍生物的識別技術 充分理解復合糖的生物學需要對糖鏈的主序列和三維結構進行深入了解。僅用單一方法很難完成寡糖測序，需要結合多種物理和化學方法，最終獲得其結構細節(jié)。

編輯推薦

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