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第1章　生物膜概述 1

1.1 引言 1

1.2　细胞膜的生理功能 1

1.2.1 细胞膜作为系统的边界 1

1.2.2　细胞膜是物质交换的通道 2

1.2.3 参与细胞间的相互作用 3

1.2.4　细胞膜具有信号传递功能 3

1.2.5　参与细胞能量转换 4

1.3　生物膜的化学组成 4

1.3.1 脂类的分类和结构特点 4

1.3.2　细胞膜糖类 7

1.3.3　膜蛋白 7

1.4　生物膜的结构 9

1.5　生物膜的特性 11

1.5.1　生物膜的不对称性 11

1.5.2　生物膜的流动性 12

1.5.3 生物膜的非双分子层结构 14

1.6　生物膜中脂类与蛋白质的相互作用 15

1.7　膜融合现象 16

1.7.1 生物膜融合的分类 16

1.7.2 生物膜融合的机理 16

参考文献 17

第2章　仿生膜理化基础 19

2.1 引言 19

2.2　表面活性剂的分类 19

2.2.1 阴离子表面活性剂 20

2.2.2　阳离子表面活性剂 21

2.2.3 两性离子表面活性剂 21

2.2.4 非离子表面活性剂 21

2.2.5 氟碳表面活性剂 21

2.2.6 高分子表面活性剂 22

2.2.7　含硅表面活性剂 23

2.2.8　Bola型表面活性剂 23

2.2.9　其他表面活性剂 24

2.3　表面活性剂的物理、化学及生物学性质 24

2.3.1　临界胶束浓度 24

2.3.2　亲水亲油平衡值 26

2.3.3　Krafft点与昙点 29

2.3.4　表面活性剂对药物吸收的影响 30

2.3.5　表面活性剂与蛋白质的作用 30

2.3.6　表面活性剂的毒性问题 31

2.3.7　表面活性剂的生物降解性 32

2.4　表面活性剂在界面上的吸附 32

2.4.1　Gibbs吸附定理 33

2.4.2　表面活性剂在溶液表面上的吸附状态 35

2.4.3　表面活性剂在固／液界面上的吸附 35

2.5　表面活性剂分子有序组合体 39

2.5.1　表面活性剂的聚集规律 39

2.5.2　表面活性剂分子间相互作用 40

2.5.3 内聚能理论 43

2.6 Langmuir-Blodgett膜 45

2.6.1 Langmuir槽装置 46

2.6.2　铺展溶剂的选择 47

2.6.3 亚相 47

2.6.4　基片 48

2.6.5 LB膜形成的基本过程 48

2.6.6 LB膜的类型 49

2.6.7 LB膜的沉积方式 50

2.6.8 影响LB膜质量的主要因素 52

2.6.9　表面压-分子面积等温曲线（П-А等温曲线） 54

2.6.10　生物膜的结构、功能及其化学模拟 56

2.7　双层类脂膜 58

2.7.1　双层类脂膜的分类 58

2.7.2　BLM的界面性质 59

2.7.3　BLM的光学性质 59

2.7.4　BLM的电学性质 60

2.7.5 BLM的研究方式 60

2.8　微乳 61

2.9　溶致液晶 62

参考文献 63

第3章　仿生膜生物传感器 67

3.1 引言 67

3.2　生物传感器的基本概念 68

3.3　仿生膜在生物传感器设计和制造中的重要意义 70

3.4　基于双层类脂膜的生物传感器 72

3.4.1　基于双层类脂膜的催化型生物传感器 72

3.4.2　基于双层类脂膜的亲和型生物传感器 74

3.4.3　基于离子通道门控的仿生膜生物传感器 78

3.4.4　基于BLM的生物传感器存在的问题 83

3.5　脂质体免疫传感器 85

3.5.1　脂质体免疫传感器的工作原理 85

3.5.2　脂质体免疫传感器主要类型 87

3.5.3　脂质体传感器检测单核细胞增生性李斯特菌 88

3.5.4　利用脂质体生物传感器检测大肠杆菌O157∶H7 90

3.5.5　脂质体传感器检测有机磷农药残留 91

3.6　基于聚联乙炔变色囊泡的生物分子识别器件 92

3.6.1 聚联乙炔光学变化原理 93

3.6.2　仿细胞膜识别功能的聚联乙炔变色薄膜 94

3.6.3　影响聚联乙炔检测灵敏度的各种物理化学因素 98

参考文献 99

第4章　生物材料表面的仿生膜结构改性 111

4.1　引言 111

4.2　细胞与生物材料表面的相互作用 112

4.2.1　生物材料表面的亲水-疏水平衡 112

4.2.2　生物材料表面的拓扑结构 113

4.2.3　蛋白质吸附 113

4.2.4　生物材料的血液相容性问题 114

4.2.5 细胞黏附及细胞识别 114

4.2.6　生物材料诱发愈合 116

4.2.7　调控细胞凋亡对生物材料的要求 116

4.3　植入材料表面生物化构想 117

4.4　磷脂聚合物 118

4.4.1　磷脂酰乙醇胺类磷脂 118

4.4.2　磷酸胆碱类磷脂 119

4.4.3　其他种类磷脂 122

4.5　仿细胞膜结构表面的构建方法 122

4.5.1　表面涂覆方法 122

4.5.2　表面接枝磷酸胆碱基团或磷酸胆碱聚合物 124

4.5.3 自组装单分子膜 126

4.5.4　生物识别和生物分子的原位自组装复合修饰 126

4.5.5　共混及互穿网络改性 127

4.5.6　LB膜方法 127

4.6　发展趋势及展望 128

参考文献 129

第5章　脂质体 137

5.1　引言 137

5.2　脂质体的形成 138

5.2.1　制备脂质体所用的表面活性剂 138

5.2.2　脂质体的结构 140

5.2.3　脂质体的形成机理 141

5.3　脂质体的分类 143

5.3.1　按脂质体的结构和粒径分类 143

5.3.2　按功能分类 143

5.3.3　按照脂质体的荷电性分类 149

5.4　脂质体的制备方法 149

5.5　脂质体的性能 152

5.5.1　脂质体的作用特点 152

5.5.2　脂质体与细胞的相互作用 154

5.5.3　脂质体的稳定性 155

5.6　长循环脂质体 160

5.6.1　长循环脂质体的分类 160

5.6.2　长循环脂质体的作用机制 162

5.7　固体脂质纳米颗粒 163

5.7.1 固体脂质微颗粒的特点 163

5.7.2 高压乳均法制备SLM 164

5.7.3 SLM的药物包封能力 165

5.7.4 SLM的释放性能 165

5.8　有机／无机复合脂质体 166

5.8.1　用二氧化硅包覆脂质体 166

5.8.2　有机／无机复合脂质体（瓷质体） 167

5.9　脂质体的质量评价 169

5.9.1　脂质体的粒径 169

5.9.2　脂质体的表面电荷 169

5.9.3　脂质体的稳定性 169

5.9.4　脂质体的包封体积 169

5.9.5　脂质体内容物的泄漏 170

5.9.6　体内实验 170

5.10　脂质体作为药物载体的应用 170

5.10.1　脂质体药物载体的应用领域 170

5.10.2　紫杉醇脂质体 175

5.10.3　脂质体制剂的国外研发现状 176

5.11　脂质体在化妆品中的应用 177

5.12　脂质体应用中存在的问题和前景展望 178

参考文献 179

第6章　包膜微泡超声造影剂 186

6.1 引言 186

6.2　超声造影剂的发展历程概述 187

6.3　超声造影成像技术 189

6.3.1　B超基本成像技术 190

6.3.2　相干成像技术 190

6.3.3　二次谐波成像技术 190

6.3.4　组织多普勒成像技术 191

6.3.5　脉冲反相谐波成像技术 191

6.3.6 闪烁成像技术 192

6.4　包膜微泡的声学特性 192

6.4.1 包膜微泡的理论模型和参量 192

6.4.2 包膜微泡的声散射 195

6.4.3　血流中的造影剂微泡 196

6.4.4　衰减系数 198

6.4.5 声学速度 198

6.4.6　共振特性 199

6.4.7　非线性效应 201

6.5　包膜微泡超声造影剂的制备方法 202

6.5.1　吸附法 202

6.5.2　机械匀化法 202

6.5.3　冷冻干燥法 202

6.5.4　薄膜-水化法 202

6.5.5　乳液聚合法 203

6.5.6　声振空化法 203

6.5.7　基于表面活性剂的包膜微泡的制备 204

6.5.8　具有荧光-超声双模式成像功能的量子点-微泡复合物的制备 209

6.6　超声造影剂的分类 211

6.6.1 以白蛋白为成膜材料的微泡超声造影剂 213

6.6.2 以非离子表面活性剂为成膜材料的微泡超声造影剂 214

6.6.3 以糖类为成膜材料的微泡超声造影剂 214

6.6.4 以磷脂类化合物为成膜材料的微泡超声造影剂 215

6.6.5 以可生物降解的聚合物为成膜材料的微泡超声造影剂 217

6.7　超声造影剂的要求与设计 218

6.7.1　微泡超声造影剂的要求 218

6.7.2 包膜微泡的设计和制备 219

6.8　靶向超声造影剂 221

6.8.1　靶向超声造影剂的制备 221

6.8.2　纳米靶向超声造影剂 222

6.8.3　靶向超声造影剂在诊断中的应用 223

6.8.4　靶向超声造影剂在治疗中的应用 225

6.9　微泡造影剂的药代动力学 228

6.10 由气体活化和惯性空化引起的医用超声生物学效应 229

6.11　微泡超声造影剂的临床安全性和不良反应 233

6.12　前景展望 234

参考文献 235

第7章 自组装智能空心微胶囊 245

7.1 引言 245

7.2 自组装空心微胶囊的制备 247

7.2.1　静电吸引层层自组装的原理 247

7.2.2　层层自组装法制备聚电解质空心微胶囊 249

7.2.3　模板粒子 251

7.2.4　囊壁材料 252

7.2.5　双壳空心微胶囊的构建 253

7.2.6　层层自组装微胶囊的表征 256

7.3　微胶囊的通透性 259

7.3.1　利用光漂白后荧光恢复技术研究微胶囊的通透性 259

7.3.2 高分子层数对空心微胶囊通透性的影响 261

7.3.3 离子强度和pH对微胶囊通透性的影响 262

7.3.4　溶剂性质对微胶囊通透性的影响 263

7.3.5　磷脂复合对通透性的影响 264

7.4　微胶囊对物质的包埋和释放 265

7.4.1　层层自组装直接包埋 265

7.4.2　预吸附包埋 266

7.4.3　利用微胶囊内诱导物包埋 266

7.4.4　破坏囊壁释放微胶囊内物质 267

7.5　具有仿生功能的自组装空心微胶囊 268

7.5.1　光捕获微胶囊 268

7.5.2　人工病毒 271

7.5.3　抗凝血微胶囊 273

7.5.4　纳米机器人——一种智能纳米胶囊 275

参考文献 277

第8章　微囊化细胞移植 284

8.1　引言 284

8.2　细胞微囊化的发展 285

8.3　微囊化细胞的免疫隔离作用 287

8.3.1　微囊化细胞免疫隔离机制 287

8.3.2　影响免疫隔离作用的主要因素 288

8.4　微囊的制备与性能 290

8.4.1　微囊的制备 290

8.4.2　微囊膜的选择通透性 291

8.4.3　微囊的生物相容性 293

8.5　微囊化组织细胞移植在生物医学上的应用 294

8.5.1　微囊化细胞移植治疗糖尿病 294

8.5.2　微囊化肝细胞治疗肝脏疾病 298

8.5.3　治疗中枢神经系统疾病 299

8.5.4　肿瘤的治疗 300

8.5.5　微囊化人工细胞技术在骨科领域的应用 301

参考文献 301