纳米生物材料

《纳米材料前沿》丛书是由材料及化学领域的学术带头人共同完成的大型出版项目，是国家出版基金资助项目。有近10位院士、20余位长江学者、杰出青年参编，聚焦信息、生物医药、新能源、环境领域研究热点。 《纳米生物材料》是其中一个分册，全书采用四色彩印，表征及模拟结果一目了然，增强了图书的可读性。

本书依据作者研究团队及国内外纳米生物材料的近期新研究进展，从基础到应用较全面地概述了纳米生物材料的制备、表征及生物应用基础，详细介绍了各种纳米生物材料及其生物应用，具体包括无机纳米生物材料及其生物应用、有机纳米生物材料及其生物应用、复合纳米生物材料及其生物应用，并简要介绍了界面纳米生物材料、纳米生物芯片材料、仿生纳米生物材料以及临床应用的纳米生物材料。本书可供从事生物医学、生物化学、纳米科学及相关交叉学科研究的人员参考使用。

王树，中科院“百人计划”研究员、国家杰出青年基金获得者，2015年入选国家百千万人才工程，2016年入选国家"万人计划"领军人才（2016）。2004年入选中国科学院百人计划，任中国科学院化学研究所研究员，博士生导师。主要从事共轭聚合物荧光材料设计、合成与生物应用研究。在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Chem.Rev.、Acc. Chem. Res.、Chem. Soc. Rev.、Nature Communications、Nature Protocols等杂志发表学术论文150余篇。担任美国化学会ACS Applied Materials &Interfaces杂志副主编，Langmuir（2011～2013）、《化学学报》、自然出版集团Scientific Reports以及英国皇家化学会Materials Horizons等杂志编委。

第1章概述001
1.1纳米生物材料的定义002
1.2纳米生物材料的特性003
1.2.1纳米尺度效应003
1.2.2界面效应003
1.3纳米生物材料的分类004
1.3.1无机纳米生物材料004
1.3.2有机纳米生物材料005
1.3.3复合纳米生物材料006
1.4纳米生物材料的生物安全性006
1.4.1生物降解006
1.4.2生物相容性007
1.4.3生物安全007
参考文献008

第2章纳米生物材料的制备与表征011
2.1纳米生物材料的制备012
2.1.1物理方法012
2.1.2化学方法014
2.2纳米生物材料的表面修饰019
2.2.1纳米材料表面修饰的研究目的、内容及方法020
2.2.2纳米材料的无机包覆及修饰021
2.2.3纳米材料的有机包覆及修饰024
2.2.4防止纳米粒子团聚的表面处理029
2.3纳米生物材料的表征031
2.3.1X射线衍射和散射法031
2.3.2电子显微技术035
2.3.3光散射技术041
2.3.4其他表征技术043
参考文献046

第3章纳米生物材料的生物应用基础049
3.1生物体基本结构与功能050
3.1.1分子水平050
3.1.2细胞与组织水平068
3.1.3活体水平086
3.2纳米生物材料的生物应用086
3.2.1纳米载体086
3.2.2纳米医药088
3.2.3纳米生物组织工程091
3.3纳米生物材料的优选标准096
参考文献097

第4章无机纳米生物材料及其生物应用101
4.1金属纳米生物材料102
4.1.1金属纳米材料的制备102
4.1.2金属纳米材料的生物应用108
4.2磁性氧化物纳米生物材料119
4.2.1磁性氧化物纳米材料的制备119
4.2.2磁性氧化物纳米材料的生物应用123
4.3硅基纳米生物材料131
4.3.1硅基纳米材料的制备131
4.3.2硅基纳米材料的生物应用135
4.4陶瓷纳米生物材料140
4.4.1陶瓷纳米材料的制备141
4.4.2陶瓷纳米材料的生物应用143
参考文献148

第5章有机纳米生物材料及其生物应用157
5.1聚合物纳米生物材料158
5.1.1共轭聚合物设计合成159
5.1.2共轭聚合物纳米材料的制备与功能化159
5.1.3共轭聚合物纳米材料的性质163
5.1.4共轭聚合物纳米材料的生物医学应用163
5.2基于核酸的纳米生物材料167
5.2.1基于DNA的纳米生物材料168
5.2.2基于RNA的纳米生物材料174
5.3基于蛋白质与多肽的纳米生物材料177
5.3.1蛋白质177
5.3.2多肽186
5.4碳基纳米生物材料191
5.4.1碳纳米管192
5.4.2石墨烯196
5.4.3富勒烯199
5.4.4碳量子点203
参考文献206

第6章复合纳米生物材料及其生物应用215
6.1经典复合纳米生物材料216
6.1.1无机/无机复合纳米生物材料216
6.1.2无机/有机复合纳米生物材料222
6.1.3有机/有机复合纳米生物材料237
6.2自组装纳米生物材料242
6.2.1化学组分自组装构建纳米生物材料242
6.2.2包含生物分子的自组装纳米生物材料249
参考文献252

第7章其他纳米生物材料259
7.1界面纳米生物材料260
7.1.1特殊浸润性界面纳米材料260
7.1.2智能纳米生物界面材料262
7.1.3手性界面纳米生物材料263
7.2纳米生物芯片材料266
7.2.1纳米结构构建方式266
7.2.2表面性质267
7.2.3应用实例268
7.2.4小结274
7.3仿生纳米生物材料274
7.3.1壁虎脚275
7.3.2生物矿化278
7.3.3多肽自组装280
7.3.4S-层蛋白283
7.3.5蜘蛛丝蛋白285
7.4临床应用的纳米生物材料287
7.4.1纳米药物287
7.4.2诊断成像292
7.4.3其他临床应用293
7.4.4纳米材料的安全性294
参考文献294

索引301