本書為普通高等教育“十二五”規劃教材。全書共分七章，主要介紹了生命繫統中的納米分子、納米結構、納米組件及納米組裝，納米技術在現代**中的應用，磁性微粒在生物醫學領域中的應用，納米生物傳感原理及應用，納米技術在基因轉移操作中的應用等內容。

本教材共分7章，分別介紹了納米技術在制藥領域、生物檢測方面、中 藥方面和基因轉移中的應用，以及磁性納米粒在生命科學中的應用和生物 分子在納米組裝方面的應用的內容。本書重點介紹納米技術在生命科學中 的應用，針對生物或生命科學專業學生的學習背景，避開過多的物理概念 與傳統生物學範疇的內容，展開了該領域新興的技術與理念。 本書可作為各高校生物專業、生命科學專業和相關專業的教材，也可 作為從事納米技術研究人員的參考書。

第1章 緒論1
1.1 納米技術發展歷程1
1.2 掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡1
1.2.1 掃描隧道顯微鏡1
1.2.2 原子力顯微鏡2
1.3 納米技術領域**外早期部署及發展趨勢3
1.4 本書中幾個詞語的涵蓋範疇7
第2章 生命繫統中的納米分子、納米結構、納米組件及納米組裝9
2.1 從納米體繫觀點認識生物分子及細胞結構9
2.1.1 從納米觀點認識蛋白質分子以及蛋白質組裝10
2.1.2 從納米觀點認識核酸、脂、多糖分子14
2.1.3 生命體繫納米組裝的一些思路15
2.2 生物納米結構在納米技術中的應用16
2.2.1 環肽組裝納米管16
2.2.2 ATP合成酶用作旋轉馬達17
2.3 基於DNA的一些納米技術應用18
2.3.1 DNA分子組裝18
2.3.2 以DNA為模板的分子組裝23
2.4 生物技術在納米技術中的應用26
2.4.1 磁性納米粒的制備26
2.4.2 活的半導體27
2.4.3 DNA電子線路27
2.5 納米技術在生命體繫中的應用27
2.5.1 納米管除菌27
2.5.2 細菌的移動和固定27
2.5.3 探測單個活細胞的納米傳感器27
2.5.4 智能藥庫28
2.5.5 人工紅細胞28
2.5.6 分子的納米操縱29
2.6 生物納米復合材料29
2.6.1 骨29
2.6.2 生物礦化30
2.7 仿生納米材料33
2.7.1 無機生物材料的仿生合成過程33
2.7.2 仿生復合生物材料——形態、組成仿生33
2.8 納米材料的安全性34
第3章 納米載藥繫統35
3.1 概述35
3.1.1 藥物體內過程35
3.1.2 多肽蛋白類藥物特點38
3.2 納米制劑的優勢與發展狀況38
3.2.1 納米藥物的優勢38
3.2.2 納米藥物發展狀況39
3.3 藥物控制釋放機制41
3.3.1 緩釋控釋包衣41
3.3.2 骨架型緩釋控釋繫統42
3.3.3 微球、微囊型控釋繫統43
3.3.4 控釋微乳45
3.3.5 脂質體控釋繫統45
3.4 納米藥物的吸收、清除及循環47
3.4.1 納米藥物的吸收47
3.4.2 納米藥物控釋繫統的清除及克服49
3.5 納米藥物載體材料54
3.5.1 納米藥物控釋繫統對載體的要求54
3.5.2 常用納米藥物載體材料54
3.6 納米藥物控釋繫統類型60
3.6.1 聚合物納米載藥繫統60
3.6.2 脂質納米載藥繫統67
3.6.3 微乳載藥繫統88
3.6.4 固體分散體和分子包合物93
3.6.5 納米懸液96
第4章 納米技術在現代**中的應用97
4.1 **發展的機遇和挑戰97
4.1.1 **的發展機遇97
4.1.2 挑戰97
4.2 納米技術對**發展的意義98
4.2.1 增加藥物溶解度，提高生物利用度，減少用藥，節約**資源98
4.2.2 實現緩、控釋和靶向定位給藥，降低毒、副作用99
4.2.3 增強**原有療效，甚至呈現新的療效99
4.2.4 改變**傳統的給藥途徑和劑型99
4.2.5 改善液體藥物的性能，提高其穩定性100
第5章 磁性微粒在生物醫學領域中的應用101
5.1 磁導向給藥繫統102
5.1.1 磁導向給藥繫統中的磁性材料102
5.1.2 磁導向給藥繫統的修飾102
5.1.3 磁性靶向納米載藥繫統在腫瘤治療中的應用研究105
5.1.4 磁性靶向納米載藥繫統在其他疾病治療中的應用108
5.1.5 磁性靶向納米載藥繫統的優勢與局限108
5.1.6 磁場方面的考慮108
5.2 磁性納米粒在磁共振成像中的應用109
5.2.1 磁共振成像原理簡介109
5.2.2 常見超順磁性氧化鐵納米粒對比劑產品110
5.2.3 超順磁性氧化鐵納米粒的天然靶向111
5.2.4 超順磁性氧化鐵的毒副作用111
5.2.5 超順磁性氧化鐵對比劑的增強原理111
5.2.6 超順磁性氧化鐵在磁共振成像中的臨床與非臨床應用111
5.3 磁性微粒應用於生物活性物質的分離檢測114
5.3.1 用於分離的磁性微球的組成及結構115
5.3.2 功能化磁性微球用於細胞分離115
5.3.3 蛋白質分離、純化及檢測117
5.3.4 核酸分離、檢測、分析118
5.4 磁性微球在酶的固定化中的應用121
第6章 納米生物傳感原理及應用123
6.1 生物傳感原理與器件123
6.1.1 生物傳感原理簡介123
6.1.2 生物傳感器基本構成124
6.1.3 生物傳感器分類125
6.1.4 生物傳感器特點127
6.1.5 生物傳感器中的信號轉換器(換能器)127
6.1.6 分子識別組分固定化方法131
6.2 納米生物傳感技術132
6.2.1 加速電子傳遞132
6.2.2 催化反應133
6.2.3 固定生物分子134
6.2.4 標記生物分子135
6.2.5 反應控制開關136
6.2.6 作為反應物137
6.3 納米生物探針137
6.3.1 分子信標137
6.3.2 納米金147
6.3.3 量子點159
第7章 納米技術在基因轉移操作中的應用177
7.1 常見的基因轉移方法178
7.1.1 物理方法178
7.1.2 化學方法179
7.1.3 生物方法180
7.2 基因載體繫統180
7.3 納米材料在基因轉移中的應用181
7.3.1 納米基因載體概述182
7.3.2 基於高分子材料的納米基因載體183
7.3.3 無機納米基因載體188
7.3.4 納米脂質體189
7.3.5 納米基因載體的靶向轉移和基因的可控釋放190
7.3.6 納米基因載體的優點和缺點191
7.4 納米技術在基因轉移操作中的應用前景191
參考文獻192