纳米生物学的产生是与SPM的发明和在生命科学中的套用分不开的。生命过程是已知的物理、化学过程中最複杂的事情。不同于巨观生物学，纳米生物学是从微观的角度来观察生命现象、并以对分子的操纵和改性为目标的。纳米生物学发展时间不长就已经取得了可喜的成绩。生物科学家在纳米生物学领域提出了许多富有挑战性的新观念。 纳米生物学的加工技术可以向生物细胞学习。

生物器件的特点是像遗传基因分子那样具有自我複製功能。这样一来，可以利用纳米加工技术，按照分子设计的方法合成、複製成各种用途的生命零件，例如具有生物智慧型、运算速度更快的生物计算机；利用生物零件可以组装具有特定功能的纳米生物机器人；生物零件与无机材料或晶体材料结合可以製成具有生命功能的纳米电路等。合成生物学的兴起，对细胞内基因调控网路与信号传导的人工设计与合成，导致了在体纳米生物技术的发展。

我们知道人体中红血球的重要功能之一是向身体的各个部分输送氧分子，因为如果身体的某些部分缺氧，那部分就会感到疲劳。画中的蓝色小球称为呼吸者，它们不仅具有比红血球携带氧分子多数百倍的功能，而且本身装有纳米计算机、纳米泵，可以根据需要将氧释放，同时将无用的二氧化碳带走。 科学家一直在研究微生物的机械本领并试图把它套用到纳米机械的设计中去。例如大肠桿菌等细菌的移动靠的是一种称为鞭毛马达的驱动机构。微生物的鞭毛马达虽然只有30至50纳米，但它的效率却极高。这种效率相当于只需百分之一马力就可以使体重60公斤的人像骑机车一样飞速前进。图4_4是画家笔下的一种纳米仿生术机器人。这种称为游蕩者的纳米仿生物可以为人体传送药物，进行细胞修复等工作。

《纳米生物学》共分7章，分别介绍了纳米技术在製药领域、生物检测方面、中药方面和基因转移中的套用，以及磁性纳米粒在生命科学中的套用和生物分子在纳米组装方面的套用的内容。《纳米生物学》重点介绍纳米技术在生命科学中的套用，针对生物或生命科学专业学生的学习背景，避开过多的物理概念与传统生物学範畴的内容，展开了该领域新兴的技术与理念。

第1章绪论1

11纳米技术发展历程1

12扫描隧道显微镜和原子力显微镜1

121扫描隧道显微镜1

122原子力显微镜2

13纳米技术领域国内外早期部署及发展趋势3

14本书中几个词语的涵盖範畴7

第2章生命系统中的纳米分子、纳米结构、纳米组件及纳米组装9

21从纳米体系观点认识生物分子及细胞结构9

211从纳米观点认识蛋白质分子以及蛋白质组装10

212从纳米观点认识核酸、脂、多糖分子14

213生命体系纳米组装的一些思路15

22生物纳米结构在纳米技术中的套用16

221环肽组装纳米管16

222ATP合成酶用作旋转马达17

23基于DNA的一些纳米技术套用18

231DNA分子组装18

232以DNA为模板的分子组装23

24生物技术在纳米技术中的套用26

241磁性纳米粒的製备26

242活的半导体27

243DNA电子线路27

25纳米技术在生命体系中的套用27

251纳米管除菌27

252细菌的移动和固定27

253探测单个活细胞的纳米感测器27

254智慧型药库28

255人工红细胞28

256分子的纳米操纵29

26生物纳米複合材料29

261骨29

262生物矿化30

27仿生纳米材料33

271无机生物材料的仿生合成过程33

272仿生複合生物材料——形态、组成仿生33

28纳米材料的安全性34

第3章纳米载药系统35

31概述35

311药物体内过程35

312多肽蛋白类药物特点38

32纳米製剂的优势与发展状况38

321纳米药物的优势38

322纳米药物发展状况39

33药物控制释放机制41

331缓释控释包衣41

332骨架型缓释控释系统42

333微球、微囊型控释系统43

334控释微乳45

335脂质体控释系统45

34纳米药物的吸收、清除及循环47

341纳米药物的吸收47

342纳米药物控释系统的清除及克服49

35纳米药物载体材料54

351纳米药物控释系统对载体的要求54

352常用纳米药物载体材料54

36纳米药物控释系统类型60

361聚合物纳米载药系统60

362脂质纳米载药系统67

363微乳载药系统88

364固体分散体和分子包合物93

365纳米悬液96

第4章纳米技术在现代中药中的套用97

41中药发展的机遇和挑战97

411中药的发展机遇97

412挑战97

42纳米技术对中药发展的意义98

421增加药物溶解度，提高生物利用度，减少用药，节约中药资源98

422实现缓、控释和靶向定位给药，降低毒、副作用99

423增强中药原有疗效，甚至呈现新的疗效99

424改变中药传统的给药途径和剂型99

425改善液体药物的性能，提高其稳定性100

第5章磁性微粒在生物医学领域中的套用101

51磁导向给药系统102

511磁导向给药系统中的磁性材料102

512磁导向给药系统的修饰102

513磁性靶向纳米载药系统在肿瘤治疗中的套用研究105

514磁性靶向纳米载药系统在其他疾病治疗中的套用108

515磁性靶向纳米载药系统的优势与局限108

516磁场方面的考虑108

52磁性纳米粒在磁共振成像中的套用109

521磁共振成像原理简介109

522常见超顺磁性氧化铁纳米粒对比剂产品110

523超顺磁性氧化铁纳米粒的天然靶向111

524超顺磁性氧化铁的毒副作用111

525超顺磁性氧化铁对比剂的增强原理111

526超顺磁性氧化铁在磁共振成像中的临床与非临床套用111

53磁性微粒套用于生物活性物质的分离检测114

531用于分离的磁性微球的组成及结构115

532功能化磁性微球用于细胞分离115

533蛋白质分离、纯化及检测117

534核酸分离、检测、分析118

54磁性微球在酶的固定化中的套用121

第6章纳米生物感测原理及套用123

61生物感测原理与器件123

611生物感测原理简介123

612生物感测器基本构成124

613生物感测器分类125

614生物感测器特点127

615生物感测器中的信号转换器(换能器)127

616分子识别组分固定化方法131

62纳米生物感测技术132

621加速电子传递132

622催化反应133

623固定生物分子134

624标记生物分子135

625反应控制开关136

626作为反应物137

63纳米生物探针137

631分子信标137

632纳米金147

633量子点159

第7章纳米技术在基因转移操作中的套用177

71常见的基因转移方法178

711物理方法178

712化学方法179

713生物方法180

72基因载体系统180

73纳米材料在基因转移中的套用181

731纳米基因载体概述182

732基于高分子材料的纳米基因载体183

733无机纳米基因载体188

734纳米脂质体189

735纳米基因载体的靶向转移和基因的可控释放190

736纳米基因载体的优点和缺点191

74纳米技术在基因转移操作中的套用前景191

参考文献192