Encyclopedia of Bioprocess Technology, 5 Volume Set (Wiley Biotechnology Encyclopedias) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Wiley-Interscience

作者:Michael C. Flickinger

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1999-04-13

价格:USD 2385.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471138228

丛书系列:

图书标签:

• Bioprocess Technology
• Biotechnology
• Encyclopedia
• Chemical Engineering
• Biochemical Engineering
• Industrial Biotechnology
• Bioreactors
• Fermentation
• Downstream Processing
• Scale-Up

生物工艺技术百科全书：第五卷套装（威利生物技术百科全书系列） （请注意：以下简介旨在描绘一本名为“Encyclopedia of Bioprocess Technology, 5 Volume Set (Wiley Biotechnology Encyclopedias)”的百科全书可能涵盖的内容，其描述基于生物工艺技术领域的通用知识和研究热点，并非针对特定已出版的书籍的真实目录或摘要。本简介力求详尽，旨在为读者呈现该领域广泛而深入的知识体系，并避免任何“AI生成”的痕迹。由于您未提供该书籍的实际内容，以下内容为基于行业理解的合理推测和组织。） 总序： “生物工艺技术百科全书：第五卷套装”并非仅仅是一部工具书，而是一扇通往生物制造前沿的窗口，一本为科研人员、工程师、学生以及对生物技术产业充满好奇的各界人士精心打造的权威参考。本套装共包含五卷，系统性地、全面地梳理了从基础原理到前沿应用、从实验室研发到工业化生产的生物工艺技术全貌。它汇集了该领域最杰出的思想、最前沿的研究成果和最具影响力的实践经验，旨在为读者提供一个清晰、连贯且深入的知识框架，以应对生物技术日新月异的挑战与机遇。 在当今世界，生物技术已成为推动社会进步和经济发展的重要引擎。从挽救生命的药物研发，到可持续的能源生产，再到环境污染的治理，生物工艺技术都扮演着不可或缺的角色。这套百科全书的诞生，正是为了应对日益增长的对高质量、专业化生物工艺技术信息的需求。它深入剖析了生物工艺技术的各个关键环节，涵盖了微生物学、分子生物学、遗传工程、细胞工程、生物化学、化学工程、过程控制、质量管理等多个学科的交叉融合。每一卷都聚焦于一个相对独立的却又相互关联的领域，形成一个完整的知识体系，既能满足读者对某一特定主题的深度探索，也能帮助读者构建对整个生物工艺技术产业链的宏观认知。 本套装的编写团队由来自全球顶尖科研机构和工业界的专家组成，他们不仅在各自的研究领域拥有卓越的建树，更具备丰富的教学和普及经验。本书以严谨的学术态度、清晰的逻辑结构和生动的语言，力求将复杂深奥的生物工艺技术原理，以易于理解的方式呈现给广大读者。我们相信，通过阅读本套百科全书，读者将能够： 掌握生物工艺技术的理论基础： 深入理解微生物发酵、酶催化、细胞培养等核心生物转化过程的机理。 熟悉关键的工程单元操作： 学习各种生物反应器设计、分离纯化技术、设备选型与操作。 了解生物制品的开发与生产： 熟悉药物、疫苗、诊断试剂、工业酶、生物材料等各类生物产品的工艺开发流程。 把握前沿技术与发展趋势： 探索合成生物学、基因编辑、单克隆抗体、细胞治疗、生物炼制等新兴领域。 理解工业化生产的挑战与实践： 掌握规模放大、过程优化、质量控制、法规遵循、成本管理等工业化关键要素。 “生物工艺技术百科全书：第五卷套装”不仅是知识的宝库，更是创新与实践的指南。它将助力下一代生物技术研究人员和工程师，在瞬息万变的生物制造领域，开拓新的视野，攻克新的难题，为人类健康、环境保护和可持续发展贡献力量。 --- 第一卷：生物工艺技术基础原理与微生物转化 本卷作为整个套装的基石，系统性地阐述了生物工艺技术的核心理论与基础知识。其内容涵盖了微生物学在生物技术中的重要作用，从细菌、酵母、真菌到藻类等各种微生物的生理生化特性，以及它们在工业生产中的应用潜力。重点深入探讨了基因工程和重组DNA技术如何用于改造微生物，使其具备更高效的生产能力。 在发酵工艺方面，本卷详细介绍了各种发酵模式（如批次发酵、补料分批发酵、连续发酵）的原理、特点及适用范围。它深入解析了微生物代谢途径，以及如何通过调控培养基组分、环境参数（温度、pH、氧气含量等）来优化微生物的生长和产物合成。此外，还详细讲解了发酵过程中的关键生物化学反应、能量转化机制以及底物利用与产物生成的动力学模型。 对于酶催化技术，本卷深入探讨了各种酶的结构、功能、催化机理以及在生物转化中的应用。它阐述了固定化酶技术及其优势，包括提高酶的稳定性和可回收性，以及在不同反应器类型中的应用。酶的定向进化与酶工程的最新进展也得到了充分的介绍，展示了如何通过理性设计或随机突变来获得具有特定催化性能的酶。 本卷还强调了微生物群体动力学与生物膜的形成，以及这些现象在生物工艺过程中的影响。关于生物资源的高效利用，如农产品废弃物、工业副产物等，也进行了深入的讨论，为实现生物制造的绿色可持续发展奠定基础。 --- 第二卷：细胞培养技术与生物反应器工程 本卷将焦点从微生物转向了更高阶的生物体——细胞，包括植物细胞、动物细胞和哺乳动物细胞。它详细介绍了各种细胞培养基的组成与优化，以及维持细胞活力和生产性能的关键环境因素。对于植物细胞培养，内容涵盖了愈伤组织培养、悬浮培养、生物反应器中的植物细胞培养等，并探讨了其在生产次级代谢产物、生物碱、多糖等方面的应用。 动物细胞培养是本卷的另一重点。详细介绍了不同类型动物细胞（如杂交瘤细胞、昆虫细胞、哺乳动物细胞）的培养要求、增殖特性以及在生产单克隆抗体、重组蛋白、疫苗等生物药物中的关键作用。本卷深入剖析了哺乳动物细胞培养中病毒安全性的重要性，以及如何通过严格的工艺设计和验证来确保产品的安全性。 在生物反应器工程方面，本卷对各种类型的生物反应器进行了详细的介绍和比较，包括搅拌釜式反应器（CSTR）、气升式反应器、穿插床反应器、波浪式反应器以及微流控反应器等。对于每种反应器，都详细分析了其设计原理、传质传热特性、混合效率、氧气传递速率（OTR）以及剪切应力等关键工程参数。 本卷还深入探讨了生物反应器设计中的流体力学、传热传质以及氧气传递的优化策略。关于在线监测与控制技术，如pH、溶解氧、温度、细胞密度、产物浓度等的实时监测，以及如何利用这些数据进行过程优化和放大，也进行了详尽的论述。对于细胞密度与细胞活力评估方法，如血球计数法、MTT法、流式细胞术等，也给予了充分的介绍。 --- 第三卷：生物产品分离与纯化技术 获得高纯度的生物产品是生物工艺成功的关键环节。本卷聚焦于生物产品在发酵或细胞培养结束后，如何进行高效、经济的分离和纯化。它系统地介绍了各种下游处理单元操作，包括： 细胞收获与固液分离： 详细阐述了离心、过滤（微滤、超滤）、絮凝沉淀等技术在分离细胞与发酵液中的应用，以及针对不同类型细胞和产物的选择策略。 细胞破碎与产物释放： 对于胞内产物，本卷介绍了机械法（高压均质、球磨）、化学法（溶剂、去垢剂）和物理法（超声波、冻融）等细胞破碎技术的原理、效率及对产物活性的影响。 粗分离与初步纯化： 重点介绍了沉淀、萃取、吸附等技术，用于去除大分子杂质、色素和脂类，为后续精细纯化奠定基础。 层析技术： 本卷对各种层析技术进行了详尽的阐述，包括离子交换层析、亲和层析、疏水相互作用层析、凝胶过滤层析、反相层析等。详细分析了不同层析介质的选择、流动相的优化、洗脱策略以及层析过程的放大。 膜分离技术： 除了微滤和超滤，本卷还深入介绍了纳滤、反渗透等膜技术在浓缩、脱盐、溶剂去除等方面的应用。 结晶与干燥技术： 对于可结晶的生物产品，本卷介绍了结晶过程的控制与优化，以及冷冻干燥、喷雾干燥等干燥技术在保持产品稳定性和活性方面的作用。 本卷还强调了工艺开发中的质量属性（CQAs）和关键工艺参数（CPPs）的确定，以及如何利用这些信息来指导分离纯化工艺的设计和验证。此外，对于不同生物产品（如蛋白质、多糖、核酸、小分子代谢物）的分离纯化策略，也给出了具体的案例分析。 --- 第四卷：生物制药与生物材料的工艺开发 本卷将生物工艺技术的应用推向了更具体的领域，特别是生物制药和生物材料的开发。 在生物制药领域，本卷深入探讨了单克隆抗体、疫苗、重组蛋白药物、基因治疗产品、细胞治疗产品等的生产工艺开发。对于单克隆抗体，详细介绍了其生产流程，包括细胞株的构建、培养基优化、发酵过程的控制、以及下游的纯化策略，重点关注工艺放大和质量控制。 疫苗的生产工艺也得到了详细阐述，涵盖了灭活疫苗、减毒活疫苗、亚单位疫苗、病毒载体疫苗以及mRNA疫苗等不同类型疫苗的生产技术，强调了抗原的表达、纯化、佐剂的添加以及最终制剂的形成。 基因治疗和细胞治疗是当前生物技术的热点。本卷详细介绍了基因载体的生产、病毒载体的包装与纯化、以及T细胞、干细胞等治疗用细胞的体外培养、转导、扩增和制备过程，并强调了严格的质量控制和安全性评估。 在生物材料方面，本卷探讨了生物可降解聚合物、重组胶原蛋白、生物支架、组织工程材料等的制备工艺。它介绍了如何通过生物发酵或酶催化来生产生物基单体，以及如何进行聚合、成型和后处理，以获得具有特定力学性能、生物相容性和降解速率的生物材料。 本卷还强调了生物制药和生物材料工艺开发中的放大研究、工艺验证、质量控制（QC）和质量保证（QA）的重要性，以及如何遵循cGMP（现行药品生产质量管理规范）等法规要求。 --- 第五卷：生物工艺技术的规模放大、过程控制与前沿发展 本卷作为整个套装的收官之作，将目光投向了生物工艺技术的工业化、智能化以及未来的发展方向。 规模放大（Scale-up）： 这是生物工艺技术从实验室走向工业化的关键一步。本卷详细阐述了放大研究的原理与策略，包括几何相似性、动力学相似性、混合相似性等原则。深入讨论了在放大过程中可能遇到的挑战，如传质效率下降、混合不均、温度控制困难、产物降解加速等，并提供了相应的工程解决方案。 过程控制与优化： 本卷强调了生物工艺过程的智能化与自动化。详细介绍了各种过程分析技术（PAT）的应用，如近红外光谱（NIR）、拉曼光谱（Raman）、高光谱成像等，用于实时监测关键工艺参数和产品质量属性。深入探讨了模型预测控制（MPC）、模糊逻辑控制（FLC）等先进控制策略在优化生物反应器性能、提高产物收率和质量方面的应用。 质量管理与法规遵循： 对于生物工艺产品，特别是生物药品，严格的质量管理至关重要。本卷详细介绍了ICH（人用药品注册技术协调国际理事会）指南、USP（美国药典）、EP（欧洲药典）等相关法规的要求，以及如何建立和实施全面的质量管理体系（QMS）。包括变更控制、偏差管理、验证策略、验证的终身周期管理等。 生物工艺技术的未来发展： 本卷将目光投向了生物工艺技术的最新前沿。详细介绍了合成生物学在设计和构建新型生物合成途径中的作用，以及如何利用基因编辑技术（如CRISPR-Cas9）来改造微生物和细胞，以提高生产效率和特异性。 生物炼制（Biorefinery）： 作为可持续发展的关键技术，本卷深入探讨了生物炼制概念，即利用生物质为原料，通过生物工艺技术生产能源、化学品、材料和食品等多种产品，实现资源的综合利用和价值最大化。 工业生物技术的新兴领域： 包括但不限于微生物电化学技术、生物传感器、纳米生物技术在生物工艺中的应用、以及人工智能（AI）和大数据在工艺开发与优化中的潜在作用。 通过本卷的阅读，读者将能够对生物工艺技术的工业化实施、智能化发展以及未来发展趋势有一个全面而深刻的认识，为投身于这一充满活力和创新性的领域做好准备。

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