功能化纳米材料在生化分析中的应用 张书圣 等 著 成会明 编 专业科技 文轩网

总序
前言
第1章生物功能化纳米探针在光电化学生物传感与成像分析中的应用1
1.1生物功能化纳米探针在电化学生物传感分析中的应用1
1.1.1概述2
1.1.2贵金属纳米探针在电化学生物传感分析中的应用6
1.1.3金属氧化物纳米探针在电化学生物传感分析中的应用9
1.1.4碳纳米探针在电化学生物传感分析中的应用12
1.1.5二维过渡金属纳米探针在电化学生物传感分析中的应用14
1.1.6小结19
1.2生物功能化纳米探针在光致电化学DNA传感器中的应用19
1.2.1概述19
1.2.2基于DNA生物条形码纳米探针的光致电化学DNA传感器22
1.2.3基于DNA构象变化的光致电化学DNA传感器23
1.2.4基于酶催化的光致电化学DNA传感器25
1.2.5基于DNA循环放大技术的光致电化学DNA传感器29
1.2.6小结33
1.3生物纳米探针在电致化学发光传感分析中的应用33
1.3.1概述34
1.3.2半导体纳米探针在电致化学发光传感分析中的应用35
1.3.3贵金属纳米探针在电致化学发光传感分析中的应用41
1.3.4高分子纳米材料在电致化学发光传感分析中的应用45
1.3.5金属有机框架材料在ECL传感器的应用47
1.3.6小结48
1.4生物功能化纳米探针在化学发光和生物发光传感与成像分析中的应用49
1.4.1概述49
1.4.2生物功能化纳米探针在化学发光传感分析中的应用50
1.4.3生物功能化纳米探针在化学发光成像分析中的应用53
1.4.4生物功能化纳米探针在生物发光成像分析中的应用61
1.4.5小结71
1.5展望71
参考文献72
第2章芯片表面传感技术在生化分析中的应用94
2.1生物功能化纳米材料在表面增强拉曼散射分析中的应用94
2.1.1表面增强拉曼散射简介95
2.1.2表面增强拉曼传感器检测策略98
2.1.3贵金属纳米材料在SERS传感器中的应用102
2.1.4复合纳米材料在SERS传感器中的应用107
2.1.5展望111
2.2生物功能化纳米材料在表面等离子体共振传感器信号放大检测中的应用112
2.2.1表面等离子体共振传感器及其信号放大技术简介112
2.2.2贵金属纳米材料在表面等离子体共振传感器信号放大检测中的应用117
2.2.3磁性纳米材料在表面等离子体共振传感器信号放大检测中的应用123
2.2.4硅纳米材料在表面等离子体共振传感器信号放大检测中的应用124
2.2.5碳基纳米材料在表面等离子体共振传感器信号放大检测中的应用126
2.2.6展望133
2.3石英晶体微天平在生化分析中的应用133
2.3.1石英晶体微天平简介133
2.3.2基于生物分子偶联的信号放大技术在生化分析中的应用137
2.3.3基于金属纳米颗粒偶联的信号放大技术在生化分析中的应用138
2.3.4基于金属离子还原的信号放大技术在生化分析中的应用142
2.3.5基于生物催化生成沉淀的信号放大技术在生化分析中的应用144
2.3.6基于DNA杂交/复制的信号放大技术在生化分析中的应用145
2.3.7基于晶体原位生长的信号放大技术在生化分析中的应用148
2.3.8展望149
参考文献150
第3章上转换纳米材料在生物分子检测、荧光成像分析及肿瘤诊疗一体化中的应用研究163
3.1上转换纳米材料概述163
3.2上转换纳米材料的发光机制164
3.3上转换纳米材料的可控制备方法166
3.3.1合成疏水性上转换纳米材料166
3.3.2一步法合成亲水性上转换纳米材料169
3.4基于发光共振能量转移的上转换纳米荧光材料在生物分子检测中的应用170
3.4.1改变上转换纳米材料和识别配体间的光谱重叠170
3.4.2改变上转换纳米材料和识别配体间能量转移距离177
3.5上转换纳米颗粒在活体荧光成像中的应用180
3.5.1上转换纳米荧光探针实现活体肿瘤的靶向成像180
3.5.2上转换纳米荧光探针实现活体多色成像181
3.5.3发展前景和挑战182
3.6上转换纳米颗粒在肿瘤诊疗一体化方面的应用183
3.6.1上转换纳米诊断试剂的构建183
3.6.2化学药物治疗188
3.6.3光动力治疗197
3.6.4光热治疗207
3.6.5基因治疗210
3.6.6免疫治疗211
3.6.7联合治疗213
3.7展望216
参考文献217
第4章纳米孔技术在生化分析中的应用233
4.1生物纳米孔的种类及应用研究进展234
4.1.1α-HL纳米孔234
4.1.2aerolysin纳米孔234
4.1.3MspA纳米孔235
4.1.4噬菌体phi29DNA包装马达235
4.1.5生物纳米孔分析技术的应用与发展235
4.2固体纳米孔的种类及应用研究进展246
4.2.1氮化硅246
4.2.2二维材料249
4.2.3氧化铝251
4.2.4聚合物薄膜253
4.2.5玻璃毛细管254
4.3展望257
参考文献258
第5章基于微芯片构建的功能化微纳米材料在肿瘤标志物检测及肿瘤诊疗中的应用263
5.1微流控技术263
5.1.1微流控技术概述263
5.1.2基于液滴的微流控技术265
5.1.3小结270
5.2基于微芯片的功能化微纳米界面的构建及其在肿瘤标志物活检中的应用270
5.2.1基于微芯片的循环肿瘤细胞检测272
5.2.2基于微芯片的胞外囊泡检测281
5.2.3小结286
5.3基于微芯片的功能化微纳米药物的构建及其在肿瘤诊疗中的应用286
5.3.1微胶囊287
5.3.2纳米乳液291
5.3.3纳米颗粒294
5.4展望301
参考文献302
第6章生物功能化纳米探针在多模态成像分析中的应用310
6.1活体成像方式简介310
6.1.1PET成像310
6.1.2SPECT311
6.1.3光学成像311
6.1.4磁共振成像312
6.1.5超声成像313
6.1.6光声成像313
6.1.7计算机断层成像313
6.2多模态成像313
6.2.1融合PET的双模态分子影像纳米探针314
6.2.2融合FMI的多模态成像纳米探针319
6.3展望324
参考文献324
第7章生物功能化碳纳米材料在生物传感、生物成像及诊疗一体化中的应用328
7.1碳纳米材料与生物分子之间的作用328
7.1.1碳纳米材料分类328
7.1.2碳纳米材料与核酸之间的作用330
7.1.3碳纳米材料与蛋白质之间的作用335
7.1.4碳纳米材料与其他生物分子之间的作用338
7.2生物功能化碳纳米材料的制备与性质338
7.2.1生物功能化碳纳米材料的制备338
7.2.2生物功能化碳纳米材料的性质342
7.3生物传感345
7.3.1核酸检测345
7.3.2蛋白质检测348
7.3.3酶活性检测349
7.3.4小分子检测349
7.3.5细胞检测350
7.4生物成像350
7.4.1细胞成像350
7.4.2活体成像353
7.5诊疗一体化355
7.5.1癌症治疗方法355
7.5.2碳基纳米诊疗试剂的构建357
7.6展望359
参考文献359
第8章纳米药物载体在肿瘤诊疗一体化中的应用367
8.1脂质体纳米药物载体367
8.1.1概述367
8.1.2脂质体纳米药物载体的应用研究369
8.1.3商业化的脂质体纳米药物载体378
8.1.4小结378
8.2介孔硅纳米药物载体379
8.2.1介孔硅纳米材料379
8.2.2介孔硅纳米材料在肿瘤诊断方面的应用379
8.2.3介孔硅纳米材料在肿瘤治疗方面的应用385
8.2.4介孔硅纳米材料在诊疗一体化上的应用389
8.2.5小结396
8.3DNA纳米药物载体396
8.3.1DNA自组装纳米技术简介397
8.3.2DNA纳米药物载体的种类及其在肿瘤诊疗一体化中的应用398
8.3.3小结409
8.4金属有机框架载体410
8.4.1金属有机框架概述410
8.4.2金属有机框架材料在肿瘤治疗中的应用411
8.4.3小结425
8.5展望426
参考文献426
第9章光热纳米材料在肿瘤诊疗一体化中的应用443
9.1概述443
9.2贵金属纳米材料447
9.2.1金纳米材料447
9.2.2银、铂、钯纳米粒子452
9.3碳纳米材料453
9.3.1碳纳米管454
9.3.2石墨烯456
9.3.3类石墨烯纳米材料457
9.4过渡金属纳米材料458
9.4.1磁性纳米粒子458
9.4.2铜基半导体460
9.4.3钨基半导体461
9.5共轭聚合物462
9.5.1聚多巴胺462
9.5.2聚吡咯464
9.6复合光热材料466
9.7光热治疗与成像469
9.8展望473
参考文献474
第10章siRNA纳米递送体系在肿瘤基因治疗中的应用482
10.1概述482
10.1.1RNA干扰机理483
10.1.2siRNA纳米载体在肿瘤治疗中面临的挑战484
10.2提高纳米载体的稳定性485
10.2.1基于静电作用构建纳米载体485
10.2.2基于“协同组装”策略构建纳米载体486
10.3提高纳米载体的靶向性487
10.3.1多肽修饰的纳米载体487
10.3.2抗体修饰的纳米载体488
10.3.3核酸适体修饰的纳米载体488
10.4基于内源性刺激因素诱导释放siRNA的纳米载体设计策略489
10.4.1氧化还原环境触发纳米载体释放siRNA490
10.4.2酸性pH触发纳米载体释放siRNA492
10.4.3酶触发纳米载体释放siRNA495
……