Integrated Molecular and Cellular Biophysics pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Raicu, Valerica/ Popescu, Aurel

出品人:

页数:262

译者:

出版时间:2008-5

价格:$ 236.17

装帧:

isbn号码:9781402082672

丛书系列:

图书标签:

Biophysics
Molecular Biology
Cell Biology
Integrative Biology
Physical Chemistry
Computational Biology
Systems Biology
Biomolecules
Membranes
Proteins

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具体描述

This book integrates concepts and methods from physics, biology, biochemistry and physical chemistry into a standalone, unitary text of biophysics that aims to provide a quantitative description of structures and processes occurring in living matter. The book introduces graduate physics students and physicists interested in biophysics research to 'classical' as well as emerging areas of biophysics. The advanced undergraduate physics students and the life scientists are also invited to join in, by building on their knowledge of basic physics. Essential notions of biochemistry and biology are introduced, as necessary, throughout the book, while the reader's familiarity with basic knowledge of physics is assumed. Topics covered include interactions between biological molecules, physical chemistry of phospholipids association into bilayer membranes, DNA and protein structure and folding, passive and active electrical properties of the cell membrane, classical as well as fractal aspects of reaction kinetics and diffusion in biological systems, structural and functional aspects of molecular machines (including channels, ion pumps, and light-harvesting antenna), as well as fundamental aspects of proteins association in solutions and in living cells.

好的，这是一份关于一本名为《Advanced Nanoscale Materials for Biomedical Applications》的图书简介： --- 《Advanced Nanoscale Materials for Biomedical Applications》作者： [此处留空，模拟真实出版信息] 页数：约 780 页出版日期： 2024 年秋季 ISBN： 978-1-XXXX-XXXX-X --- 图书概述《Advanced Nanoscale Materials for Biomedical Applications》是一部全面、前沿的专著，旨在深入探讨纳米科学与生物医学工程交叉领域的最尖端进展。本书聚焦于设计、合成、表征和应用各类功能性纳米材料，以解决当前生物医学领域面临的重大挑战，包括精准诊断、靶向药物递送、组织工程支架构建以及新型生物传感器的开发。本书面向高年级本科生、研究生、博士后研究人员以及在材料科学、化学、生物工程、药学和医学影像领域工作的专业人士。它不仅仅是一本综述性读物，更是一本兼具理论深度与实验指导性的参考手册，为读者提供了理解和利用非分子与细胞层面的先进纳米尺度实体在生物体系中行为的基础知识和前沿案例。核心内容与章节结构本书分为六个主要部分，系统地覆盖了从基础纳米结构到复杂生物系统的应用：第一部分：纳米材料的基础与合成策略 (Fundamentals and Synthesis Strategies) 本部分奠定了理解生物医学应用所需的基础知识。它详细阐述了纳米材料的物理化学特性，如尺寸效应、表面能和量子限域效应，这些特性决定了它们在生物环境中的行为。无机纳米粒子合成：重点介绍量子点（QDs）、金纳米棒（Au NRs）和磁性氧化铁纳米颗粒（IONPs）的湿化学合成方法，包括热解法、沉淀法和种子介导生长技术。强调了如何通过精确控制粒径和形貌来实现特定的光学和磁学性能。高分子纳米结构设计：深入讨论了聚合物胶束、纳米凝胶和树枝状大分子的自组装机制。阐述了响应性聚合物（如 pH 敏感、温度敏感材料）在构建“智能”载体中的作用。碳基纳米材料的精炼：详述了石墨烯、碳纳米管（CNTs）及其衍生物在生物界面修饰和生物电子学中的应用。讨论了功能化技术以提高其水溶性和生物相容性。第二部分：生物界面与表面修饰 (The Biological Interface and Surface Functionalization) 成功的生物医学应用依赖于对纳米材料与生物分子之间相互作用的精细调控。本部分集中于如何通过表面工程来优化材料的生物学性能。生物相容性与毒理学考量：探讨了纳米颗粒的细胞内吞途径、溶酶体逃逸机制以及急性与慢性毒性评估标准。配体和靶向策略：详细介绍了主动靶向和被动靶向（如 EPR 效应）的理论基础。讨论了使用抗体、适体（Aptamers）、小分子配体或肽段对纳米表面进行功能化以实现细胞或组织特异性识别的方法。 “隐形”涂层技术：聚焦于聚乙二醇化（PEGylation）及其他非免疫原性聚合物涂层技术，以延长纳米药物在体内的循环时间，规避网状内皮系统（RES）的清除。第三部分：诊断成像与生物传感 (Diagnostic Imaging and Biosensing) 纳米材料在提高诊断灵敏度和特异性方面展现出巨大潜力。本部分聚焦于利用纳米材料的光学、磁学和电学特性进行体内外检测。增强型分子成像探针：详细介绍了基于荧光量子点和上转换纳米粒子（UCNPs）的活体成像技术。对比了它们在近红外窗口的优势，以及如何利用时间分辨技术降低背景干扰。磁共振成像（MRI）造影剂：专门探讨了超顺磁性氧化铁纳米颗粒（SPIONs）的优化，包括如何通过表面包覆来控制其横向弛豫时间 ($T_2$ 效应) 效率，以实现高对比度的成像。电化学与光学生物传感器：阐述了利用纳米线、纳米孔阵列和表面等离激元共振（SPR）增强的纳米复合材料构建高灵敏度、即时检测（POCT）平台的原理和实际案例。第四部分：药物递送系统 (Advanced Drug Delivery Systems) 本部分是本书的核心应用领域之一，重点分析了新型纳米载体如何克服传统小分子药物的局限性。肿瘤靶向治疗的突破：分析了纳米载体在跨越生理屏障（如血管壁、血脑屏障）中的作用。深入研究了刺激响应性释放机制（例如，基于还原性环境、酶活性或光热效应的药物触发释放）。基因和核酸递送：详细对比了脂质纳米颗粒（LNPs）、高分子复合物（Polyplexes）和无机载体在稳定和递送 siRNA、mRNA 和质粒 DNA 中的效率和安全性差异。重点讨论了病毒载体替代品的开发进展。光动力与光热治疗 (PDT/PTT)：介绍了基于金纳米结构、卟啉衍生物和镱基上转换纳米粒子作为光敏剂的应用。强调了协同治疗策略，即将化疗药物与光热效应结合，以实现更优的局部治疗效果。第五部分：再生医学与组织工程 (Regenerative Medicine and Tissue Engineering) 纳米材料在构建仿生支架和调控细胞行为方面扮演着关键角色。本部分探索了纳米尺度结构如何模拟细胞外基质（ECM）。仿生支架的设计：讨论了静电纺丝技术制备的纳米纤维膜在模拟天然 ECM 结构中的优势。分析了材料孔隙率、纤维直径对细胞附着、迁移和分化的影响。生物活性信号的集成：阐述了如何将生长因子、细胞粘附肽（如 RGD 序列）或小分子药物负载到纳米支架中，以实现时空可控的生物信号释放，指导干细胞的命运决定。可注射水凝胶：探讨了利用纳米颗粒交联或作为填充物来增强水凝胶的机械强度和生物功能性，适用于微创手术中的组织修复和填充。第六部分：制造、放大与监管挑战 (Manufacturing, Scaling, and Regulatory Hurdles) 本部分将视角从实验室推向工业化和临床转化，讨论了将纳米医学产品推向市场的实际障碍。质量控制与表征：强调了对纳米材料批次间一致性的严格要求，包括尺寸分布、表面电荷（Zeta 电位）和分散稳定性的标准检测方法。规模化生产的工程学：探讨了从毫克级合成到公斤级生产的工艺优化，特别是连续流化学在保证纳米材料均匀性方面的应用。监管前沿：分析了美国 FDA、欧洲 EMA 等监管机构对纳米药物的特殊审查要求，包括新型的毒理学测试方案和环境影响评估。本书特色 1. 跨学科的深度整合：本书的结构确保了材料科学家能够理解生物学限制，而生物医学研究者能够掌握纳米材料设计的原理。 2. 聚焦“先进”结构：区别于传统的微米级系统，本书严格围绕纳米尺度效应如何驱动生物学功能展开讨论，避免了对基础材料的冗余介绍。 3. 强调表征与调控：提供了大量关于如何使用先进技术（如高分辨 TEM、DLS、AFM、XPS 等）精确分析纳米材料在复杂生物介质中的状态和行为的案例。《Advanced Nanoscale Materials for Biomedical Applications》是该领域研究人员和工程师不可或缺的工具书，它为推动下一代诊断和治疗技术的研发提供了坚实的科学基础和广阔的应用前景。