第1章 蛋白质纳米技术——生物科学新前沿

概述

1.1 导论：纳米技术的历史远景

1.2 蛋白质纳米技术的重要性

1.3 蛋白质结构：基本构件

1.4 蛋白质机器：生命的天然引擎

1.5 纳米工具盒

参考文献

第2章 蛋白质分子水平结晶和机制

概述

2.1 导论

2.2 方法

2.2.1 原子力显微镜

2.2.2 原子力显微镜数据

2.2.3 台阶速率的测定

2.3 测试系统的表征

2.3.1 分子质量、大小和分子间相互作用

2.3.2 结晶溶解度和驱动力

2.3.3 独立分子质量溶解度统计热力学参数

2.4 生长位点

2.4.1 纽结和纽结密度

2.4.2 纽结的能量和分子相互作用能

2.5 结晶热力学和结晶形态

2.5.1 宏观热力学观点

2.5.2 分子过程潜在的焓、熵及结晶自由能

2.6 生长分子水平动力学

2.7 是什么限制分子在纽结中掺入速率？

2.7.1 扩散限制动力学或过渡态动力学

2.7.2 有限扩散动力学情况下分子掺入纽结的通量评价

2.7.3 按照有限扩散动力学规律如何明确分子类型？

2.8 从溶液到晶体的分子途径

致谢

参考文献

第3章 生物材料的纳米结构体系

概述

3.1 导论

3.1.1 溶胶-凝胶制备

3.2 溶胶-凝胶基质包埋生物分子

3.3 溶胶-凝胶包埋生物分子的稳定性

3.3.1 热稳定性

3.3.2 贮存稳定性

3.3.3 化学稳定性

3.3.4 其他注意事项

3.4 溶胶-凝胶包埋稳定性研究：肌酸激酶

3.4.1 在室温下长期贮存

3.4.2 高温和加热对酶活性的影响

3.4.3 基质-酶表面相互作用

3.5 溶胶-凝胶基质中光化学辅酶再生

3.6 生物活化溶胶-凝胶薄膜的生物传感元件

3.7 结论

致谢

参考文献

第4章 组织再生药物递送系统的纳米材料

概述

4.1 导论

4.1.1 组织再生的必要技术

4.1.2 组织工程综述

4.2 材料

4.3 方法

4.3.1 吸收生长因子明胶水凝胶的制备

4.3.2 明胶水凝胶结合生长因子的表征

4.4 注意事项

4.4.1 控制生长因子释放的明胶水凝胶特征

4.4.2 明胶水凝胶结合成纤维细胞生长因子的组织再生

4.4.3 血管的再生术

4.4.4 骨的再生

4.4.5 脂肪形成

4.4.6 结论

参考文献

第5章 S层蛋白纳米技术

概述

5.1 导论

5.2 材料

5.2.1 菌株、连续培养和分离

5.2.2 S层蛋白固相载体

5.2.3 结晶S层蛋白模式

5.2.4 纳米阵列的形成

5.2.5 S层支持的脂质膜

5.3 方法

5.3.1 菌株、连续培养和分离

5.3.2 固相载体上的S层蛋白

5.3.3 S层蛋白结晶模式

5.3.4 纳米阵列的形成

5.3.5 S层支持的脂质膜

5.4 注意事项

致谢

参考文献

第6章 自组织肽β结构纤维蛋白的折叠

概述

6.1 导论

6.2 方法

6.2.1 伸展研究和稳定结构域鉴定

6.2.2 纤维蛋白的重组产生

6.2.3 结晶

6.2.4 研究案例1：腺病毒纤维

6.2.5 研究案例2：噬菌体T4短尾纤维

6.3 自组装肽

6.4 应用

6.5 结论

致谢

参考文献

第7章 用鲁棒纳米传感器识别检测的核磁共振方法的应用

概述

7.1 导论

7.2 材料

7.3 方法

7.3.1 核欧沃豪斯效应转移谱实验理论

7.3.2 核磁共振实验装置

7.3.3 样品的制备

7.3.4 筛选／核欧沃豪斯效应转移谱竞争分析

7.4 注意事项

致谢

参考文献

第8章 荧光光谱学研究蛋白质纳米级三维亚结构域

概述

8.1 导论

8.2 方法

8.3 结果

8.3.1 非共价结合

8.3.2 绿色荧光蛋白变异体标记的蛋白质

8.3.3 其他类型的共价结合

8.4 下一步做什么？

参考文献

第9章 生物传感的碳纳米管和纳米线

概述

9.1 导论

9.2 材料的生长和设备制造

9.2.1 碳纳米管的生长

9.2.2 结晶纳米线的生长

9.2.3 纳米生物传感设备

9.2.4 生物传感碳纳米管／纳米线的功能化

9.3 生物传感的应用和机制

9.3.1 单细胞／单分子探针

9.3.2 荧光能量转换生物传感器

9.3.3 基于阵列电化学生物传感器纳米电极

9.3.4 碳纳米管多孔薄膜电极

9.3.5 碳纳米管／碳纳米线生物自组装模板

9.3.6 纳米线组装的生物分子模板

9.4 结论

致谢

参考文献

第10章 酶通信的碳纳米管系统

概述

10.1 导论

10.1.1 氧化还原蛋白通信的碳纳米管电极

10.1.2 实现直接将电子转移给酶的定向碳纳米管电极

10.2 材料

10.3 方法

10.3.1 金表面的制备

10.3.2 单壁碳纳米管的切割

10.3.3 切割的单壁碳纳米管长度表征

10.3.4 电极表面单壁碳纳米管的组装

10.3.5 定向单壁碳纳米管的原子力显微镜成像

10.4 注意事项

参考文献

第11章 生物分子识别的分子印迹聚合物

概述

11.1 导论

11.2 材料

11.3 方法

11.3.1 聚合物的合成

11.3.2 合成聚合物程序

11.3.3 高效液相色谱分离实验

11.3.4 评估

11.3.5 应用：测定红酒中槲皮素的分子印迹固相萃取

11.4 注意事项

致谢

参考文献

第12章 表面增强拉曼散射生物分析的等离子纳米结构

概述

12.1 导论

12.2 方法

12.2.1 表面增强拉曼散射活性金属电极的发展

12.2.2 SERS活性金属纳米胶体的发展

12.2.3 基于金属纳米结构的固体SERS基质的发展

12.2.4 在SERS基底上的外包被

12.3 SERS作为一种免疫分析读出方式

12.4 表面增强拉曼散射（SERS）基因探针

12.5 近场扫描光学显微技术表面增强拉曼散射探针

12.6 表面增强拉曼散射作为单分子检测的工具

12.7 表面增强拉曼散射纳米探针的细胞内分析

12.8 结论

致谢

参考文献

第13章 细菌病毒？29DNA包装马达及其在基因治疗和纳米技术中的潜在应用

概述

13.1 导论

13.2 ？29DNA包装马达的组件

13.2.1 原衣壳和DNA包装马达

13.2.2 衣壳蛋白

13.2.3 支架蛋白

13.2.4 连接器

13.2.5 基因组DNA

13.2.6 gp16

13.2.7 包装RNA（pRNA）

13.2.8 ATP：马达能量的来源

13.3 病毒DNA填充马达的运动机制

13.3.1 试图阐明？29马达机制的实验

13.3.2 ？29DNA包装模型

13.4 ？29纳米马达在研究和纳米技术中的应用

13.4.1 具有组成纳米设备潜力的纳米马达

13.4.2 马达pRNA多价基因递送系统

13.4.3 DNA包装马达作为DNA测序仪或分子分类仪

13.4.4 其他生命系统中RNA二聚体和三聚体的研究模型

13.4.5 新的抗病毒策略设计模型

13.4.6 病毒DNA易位和其他核酸滑动／骑行过程之间的类似机制

13.4.7 大分子穿过细胞膜易位机制的见解

13.5 结论

致谢

参考文献

第14章 有序蛋白质阵列结构

概述

14.1 导论

14.2 三地址阵列有序组装

14.2.1 分子模型

14.2.2 寡核苷酸制备

14.2.3 微流控芯片监控Y形结组装

14.2.4 NLS-M·EcoRⅡ融合蛋白的克隆与表达

14.2.5 基于微流控芯片蛋白质迁移率监测最终装配

14.3 有序阵列智能药物设计的应用

14.3.1 DNA甲基转移酶抑制肿瘤生物学

14.3.2 第一代抑制剂

14.3.3 第二代抑制剂

14.3.4 第三代抑制剂

14.3.5 第四代抑制剂

14.4 结论

参考文献

第15章 DNA-蛋白质在载体膜上漂浮组装的生物工程和特征

概述

15.1 导论

15.2 材料

15.3 方法

15.3.1 方案和仪器

15.3.2 P-DNA的应用

15.4 注意事项

致谢

参考文献

第16章 生物传感器纳米系统——蛋白质芯片上的多重免疫分析

概述

16.1 导论

16.2 材料

16.3 方法

16.3.1 光刻模式

16.3.2 电沉淀

16.3.3 粒子制作

16.3.4 IgA、IgG和IgM在粒子上的免疫分析

16.3.5 粒子阵列的组装

16.3.6 化学发光信号的测定

16.3.7 蛋白质芯片衬底粒子阵列的制备和装配

16.3.8 多重免疫分析步骤概述

16.4 结论

致谢

参考文献

第17章 检测单个活细胞中蛋白质和生物标记物的光学纳米传感器

概述

17.1 导论

17.2 生物传感器和纳米传感器的原理

17.2.1 近场光学和纳米传感器

17.2.2 生物传感器组件

17.2.3 生物受体

17.3 材料和方法

17.3.1 光纤纳米探针的制作

17.3.2 纳米纤维探针上生物受体的固定化

17.3.3 实验方案

17.3.4 光学检测仪器

17.4 应用

17.4.1 单个活细胞生物标记物的监测

17.4.2 单个活细胞中细胞凋亡蛋白酶蛋白信号对细胞凋亡的检测

17.5 结论

致谢

参考文献

第18章 原子力显微镜微悬臂纳米电极集成的原位酶活性成像

概述

18.1 导论

18.2 材料

18.3 方法

18.3.1 AFM-SECM探头的制备

18.3.2 样品的制备

18.3.3 酶活性的同时形貌和电化学成像

18.4 注意事项

致谢

参考文献

第19章 蛋白淀粉样错误折叠——机制、诊断和病理意义

概述

19.1 导论

19.2 淀粉样蛋白纤维形成的机制

19.2.1 聚集的概念

19.2.2 构象变化假说

19.2.3 纤维特性

19.3 临床上参与阿尔茨海默病的重要蛋白质

19.3.1 甲状腺素视黄质运载蛋白

19.3.2 溶菌酶

19.3.3 免疫球蛋白

19.3.4 Aβ淀粉样肽和阿尔茨海默病

19.3.5 朊病毒

19.4 共同的纤维特性

19.5 淀粉样纤维的X射线衍射研究

19.6 淀粉样蛋白形成的联合机制

19.7 治疗策略

参考文献

第20章 纳米分辨率生物测定的近场扫描光学显微镜

概述

20.1 导论

20.2 材料

20.2.1 细胞系

20.2.2 近场光学显微镜仪器

20.3 方法

20.3.1 样品制备

20.3.2 样品和探头安装及激光耦合

20.3.3 样品成像

20.3.4 形貌和NSOM图像参数

20.3.5 结果和讨论

20.4 注意事项

致谢

参考文献

索引