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《DNA納米技術》是2015年科學出版社出版的圖書，該書作者是樊春海，劉冬生。本書主旨是介紹DNA納米技術這個嶄新的研究領域，同時也可供相關領域的研究者閱讀參考。

主要內容

樊春海和劉冬生主編的《DNA納米技術》的DNA納米技術是納米生物學的重要組成部分，其特點在於融合了DNA（基因）技術與納米技術這兩個熱點領域，並產生了眾多激動人心的研究成果。DNA分子除了具有基因的遺傳特性外，同時也是一個結構精巧的一維納米線。將DNA與納米材料組合起來，甚至將DNA本身作為一種納米材料，可以為生命科學、材料科學、環境科學等領域帶來前所未有的推動作用。本書着重介紹DNA納米技術中最為引人注目的幾個主要方向，即DNA分子的生物傳感器、DNA分子操縱和分子機器，以及DNA分子計算機。《DNA納米技術》分為兩大部分，「DNA納米技術基礎」部分主要對本領域的現狀和發展趨勢進行科普性的介紹，適合本科生閱讀；「DNA納米技術進階」部分則邀請國內外相關領域的知名學者共同撰寫，希望為有志於從事納米生物學研究的研究生和科研人員提供幫助和指引。

目錄

《納米科學與技術》叢書序

序

前言

第一篇 DNA納米技術基礎

第1章 以納米的視角看DNA——DNA納米技術中的基本概念

1.1 納米技術引論

1.1.1 納米科技發展簡史

1.1.2 納米領域的「眼睛」和「手」

1.1.3 納米領域的「磚瓦」

1.2 DNA分子的化學與生物學

1.2.1 DNA的微觀結構

1.2.2 DNA的分子操作

第2章 用納米的思維操縱DNA—DNA納米技術中的新思路

2.1 DNA分子的成像和納米操縱

2.1.1 單個DNA分子及其複合物的成像

2.1.2 單分子納米操縱

2.2 DNA分子自組裝與DNA納米結構

2.2.1 基於DNA自組裝的納米結構

2.2.2 DNA納米排布

2.2.3 DNA納米機器人

2.2.4 DNA構造納米圖形展望

第3章 以納米的方式用DNA——DNA納米技術中的新應用

3.1 可以感知的DNA納米技術——DNA生物傳感器與基因芯片

3.1.1 DNA生物傳感器

3.1.2 DNA芯片

3.1.3 微流控芯片

3.2 可以計算的DNA納米技術——DNA分子邏輯門與計算機

3.2.1 基於DNA分子的邏輯門設計

3.2.2 基於DNA分子的計算

3.3 可以運動的DNA納米技術——DNA分子機器

3.3.1 鏈交換反應驅動的DNA馬達

3.3.2 環境因素驅動的DNA馬達

3.3.3 兩類驅動方式的評價

第二篇 DNA納米技術進階

第4章 功能DNA結構和生物傳感器的設計與應用

4.1 核酸適配體生物傳感器

4.1.1 核酸適配體組合篩選技術

4.1.2 模型核酸適配體

4.1.3 核酸適配體光學傳感器

4.1.4 核酸適配體電化學傳感器

4.1.5 核酸適配體比色傳感器

4.1.6 其他類型核酸適配體傳感器

4.1.7 核酸適配體生物傳感器應用

4.1.8 結論與展望

4.2 基於水溶性共軛聚合物的核酸分子檢測

4.2.1 水溶性共軛聚合物結構和性質

4.2.2 水溶性共軛聚合物的光學特性和傳感機制

4.2.3 基於共軛聚合物的核酸生物傳感器

4.2.4 結論與展望

4.3 基於DNA分子構型變化設計的電化學基因傳感器

4.3.1 電化學DNA生物傳感器的歷史

4.3.2 E-DNA傳感器的構建

4.3.3 E-DNA傳感器的機理與優化

4.3.4 信號增益模式

4.3.5 相關研究進展

4.3.6 展望

4.4 基於細胞篩選的核酸適配體技術在癌症診斷和治療中的應用

4.4.1 以活細胞為靶標的核酸適配體篩選技術

44.2 核酸適配體用於癌細胞的檢測

4.4.3 基於核酸適配體的癌症標誌物發現

4.4.4 核酸適配體用於癌症的靶向治療

4.4.5 結論及展望

4.5 核酸適配體與核酶生物傳感器

4.5.1 核酸適配體

4.5.2 核酶

4.5.3 基於功能DNA的生物傳感器

第5章 基於DNA分子的自組裝納米結構與應用

5.1 基於功能核酸的納米材料定向組裝及生物分析

5.1.1 功能核酸一納米金顆粒分子組裝在生物分析中的應用

5.1.2 磁性納米顆粒的定向組裝在生物分析中的應用

5.1.3 量子點的定向組裝在生物檢測中的應用

5.1.4 碳納米材料的定向組裝在生物分析中的應用

5.1.5 研究展望

5.2 DNA自組裝納米結構及其應用

5.2.1 tile自組裝——聚沙成塔

5.2.2 DNA摺紙術——點石成金

5.2.3 DNA納米排布——錦上添花

5.2.4 DNA指導的化學反應

5.3 結構DNA納米技術研究進展

5.3.1 二維DNA結構

5.3.2 三維DNA結構

5.3.3 DNA自組裝引導的納米粒子二維結構

5.3.4 DNA自組裝引導的納米粒子三維結構

5.3.5 DNA自組裝與微加工技術

5.3.6 挑戰與展望

5.4 DNA納米自組裝化學

5.4.1 用於組裝DNA納米結構的各種模塊

5.4.2 一維DNA納米結構

5.4.3 二維DNA納米結構

5.4.4 三維DNA納米結構

5.4.5 DNA摺紙術

5.4.6 DNA輔助下的納米組裝與製造

5.4.7 結論和展望

第6章 納米尺度的DNA分子操縱與應用

6.1 DNA「分子手術」

6.1.1 DNA「分子手術」的基本工具及前期技術背景

6.1.2 DNA「分子手術台」和「手術刀」

6.1.3 DNA「分子手術」的若干基本操作

6.1.4 DNA「分子手術」的後處理技術

6.1.5 DNA「分子手術」當前面臨的主要問題

6.1.6 展望

6.2 DNA單分子力學

6.2.1 單分子力學實驗技術

6.2.2 DNA的單分子力學

6.2.3 小結

6.3 生物納米通道在DNA分子檢測方面的研究及應用

6.3.1 納米孔道檢測的背景

6.3.2 生物納米孔道檢測的工作原理

6.3.3 基於生物納米孑L道的檢測方法和器件

6.3.4 生物納米孔道應用於DNA測序的研究進展

6.3.5 生物納米孔道應用於DNA分子的形態研究

6.3.6 DNA分子與生物納米通道作用的理論研究

6.3.7 展望

第7章 DNA邏輯門和計算機的構建與應用

7.1 DNA分子邏輯門

7.1.1 DNA邏輯門

7.1.2 DNA計算

7.1.3 生物檢測

7.1.4 疾病治療

7.1.5 展望

7.2 會玩遊戲的DNA計算機

7.2.1 溶液中的醫生

7.2.2 分子邏輯門

7.2.3 可以玩三子棋的DNA

7.2.4 MAYA-Ⅱ

7.2.5 DNA計算機的未來

第8章 DNA分子機器

8.1 DNA分子機器的設計與應用

8.1.1 DNA分子機器的設計

8.1.2 DNA分子機器的應用

8.2 從DNA自組裝到DNA分子機器

8.2.1 DNA納米結構

8.2.2 DNA等溫複製機器

8.2.3 金屬離子依賴型核酸酶實現DNA邏輯計算

8.2.4 結論與展望

8.3 DNA分子機器——從運動到功能

8.3.1 運動的DNA納米機器

8.3.2 基於功能DNA的納米機器

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