包邮材料合成生物学

目录第1章 材料合成生物学概述 11.1 材料合成生物学的发展和概念 11.2 材料合成生物学研究范畴 31.3 材料合成生物学全球布局 51.3.1 美国：战略引领与系统性投入 51.3.2 欧盟：政策驱动与产业转型 61.3.3 德国：基础研究与应用转化并重 71.3.4 中国：国家战略持续布局 81.4 全书脉络 8参考文献 8第2章 聚乳酸材料 102.1 聚乳酸的材料特性 102.1.1 热性能与机械性能 102.1.2 影响材料性能的因素 112.1.3 绿色特性 122.2 聚乳酸的应用领域 122.2.1 包装材料 122.2.2 医疗材料 132.2.3 农业材料 142.2.4 纺织品和服装材料 142.2.5 3D打印材料 142.3 聚乳酸的胞外合成 152.3.1 乳酸单体的生物合成途径 162.3.2 化学催化乳酸聚合成聚乳酸 212.4 聚乳酸的胞内合成 222.4.1 聚乳酸的胞内合成途径和代谢途径优化 222.4.2 聚乳酸胞内合成的关键酶 242.4.3 聚乳酸胞内合成的碳源选择 272.4.4 胞内聚乳酸产物的分离纯化与检测 282.4.5 聚乳酸胞内合成的主要挑战和研究方向 302.5 聚乳酸的改性赋能 312.5.1 微生物法合成聚（乳酸-co-3-羟基丁酸酯） 312.5.2 其他单体与乳酸共聚 362.6 聚乳酸材料的挑战和限制 372.6.1 生产成本和经济可行性 382.6.2 性能和应用范围的限制 382.6.3 市场接受度和消费者意识 392.7 聚乳酸材料的创新和发展 402.7.1 生物聚合技术的进步 402.7.2 未来的潜在应用 412.8 总结与展望 43参考文献 43第3章 聚羟基脂肪酸酯（PHA）材料 523.1 PHA概述 523.1.1 PHA的组成和结构 533.1.2 PHA的性质 543.1.3 PHA的应用 553.2 PHA的生产 583.2.1 PHA的生物合成途径 583.2.2 PHA的生产工艺 603.3 PHA材料的定制化合成 613.3.1 基于假单胞菌的中长链/功能化PHA的定制化合成 613.3.2 短链PHA的定制化合成 643.4 PHA材料的低成本生产 693.4.1 传统工业生物技术与下一代工业生物技术 693.4.2 基于嗜盐微生物的下一代工业生物技术 703.4.3 嗜盐微生物的合成生物学改造以实现多种PHA的高效生产 733.5 PHA材料的低成本产业化生产 763.6 总结与展望 78参考文献 79第4章 重组胶原蛋白材料 874.1 胶原蛋白概述 874.1.1 胶原蛋白的结构 874.1.2 胶原蛋白的类型 894.1.3 胶原蛋白的合成与降解 904.2 重组胶原蛋白概述 924.2.1 重组胶原蛋白的发展 934.2.2 重组胶原蛋白的特点 944.2.3 重组胶原蛋白的分类 954.3 重组胶原蛋白的生物制造 954.3.1 重组胶原蛋白表达体系的构建 954.3.2 重组胶原蛋白生产菌株的发酵调控 984.3.3 重组胶原蛋白的分离纯化 1014.4 重组胶原蛋白的应用 1024.4.1 骨修复材料 1034.4.2 创面修复敷料 1034.4.3 角膜基质再生材料 1044.4.3 药物输送 1054.4.4 蛋白质替代疗法 1054.4.5 皮肤医学 1064.5 总结与展望 107参考文献 108第5章 丝蛋白材料 1135.1 丝蛋白概述 1135.2 蛛丝蛋白分类与结构特性 1155.3 蛛丝蛋白的异源合成 1195.3.1 蛛丝蛋白异源合成的技术挑战 1195.3.2 丝蛋白的结构与性质关系 1205.3.3 丝蛋白合成的细胞工厂构建 1235.3.4 重组丝蛋白的性能提升 1275.4 重组丝蛋白的体外组装形式 1315.4.1 丝蛋白纤维 1315.4.2 丝蛋白凝胶 1345.4.3 丝蛋白3D支架 1355.4.4 丝蛋白静电纺丝纳米纤维 1365.4.5 丝蛋白活体材料 1375.4.6 丝蛋白其他组装形式 1385.5 丝蛋白潜在应用领域 1395.5.1 医学领域 1395.5.2 军事与航空领域 1425.5.3 纺织领域 1435.5.4 其他领域 1445.6 丝蛋白产业发展现状 1455.7 总结与展望 147参考文献 147第6章 抗冻蛋白材料 1586.1 抗冻蛋白 1586.1.1 抗冻蛋白的来源 1596.1.2 抗冻蛋白的功能 1606.1.3 抗冻蛋白的结构 1616.2 抗冻机理 1676.2.1 抗冻蛋白扰动水分子 1686.2.2 抗冻蛋白与冰晶结合 1696.3 抗冻蛋白模拟物 1726.3.1 功能仿抗冻蛋白材料 1736.3.2 结构仿抗冻蛋白材料 1756.4 抗冻（糖）蛋白的应用 1786.4.1 抗冻（糖）蛋白在食品工业中的应用 1786.4.2 抗冻（糖）蛋白在细胞冷冻保存中的应用 1796.4.3 抗冻（糖）蛋白在涂层方面的应用 1806.4.4 抗冻（糖）蛋白在冰纯化方面的应用 1816.5 总结与展望 182参考文献 182第7章 模块化的重组蛋白质材料 1917.1 蛋白质材料概述 1917.2 天然蛋白质材料 1937.2.1 自然界中的蛋白质材料 1937.2.2 天然蛋白质材料的局限性 1957.3 蛋白质材料构建基元的设计 1967.3.1 定向进化策略 1967.3.2 理性设计 2007.3.3 模块化设计与重组蛋白技术 2057.4 蛋白质材料的组装技术 2107.4.1 蛋白质的分级组装与自组装 2117.4.2 蛋白质组装中的相互作用 2167.4.3 人工智能辅助蛋白质材料设计 2227.5 总结与展望 223参考文献 224第8章 蛋白质水凝胶材料 2338.1 蛋白质水凝胶概述 2348.1.1 蛋白质水凝胶的种类 2348.1.2 不同种类蛋白质特性对水凝胶性质的影响 2368.2 蛋白质水凝胶的交联方法及网络构象 2378.2.1 化学交联方法 2378.2.2 物理交联方法 2408.2.3 交联网络构象变化与环境响应 2418.3 蛋白质水凝胶的物理力学特性 2448.3.1 水凝胶的物理特性 2448.3.2 水凝胶的机械性能 2458.3.3 影响水凝胶物理力学特性的因素 2468.4 蛋白质水凝胶在生物医药中的应用 2498.4.1 药物递送 2498.4.2 细胞培养 2528.4.3 组织工程 2568.4.4 其他应用 2608.5 总结与展望 264参考文献 266第9章 可控分子量透明质酸材料 2779.1 透明质酸概述 2779.2 透明质酸的合成 2789.2.1 透明质酸的合成途径 2789.2.2 透明质酸合酶与透明质酸糖链聚合 2799.3 透明质酸的酶法降解 2819.3.1 透明质酸的降解 2819.3.2 水蛭透明质酸酶基因的序列鉴定及在毕赤酵母中的重组表达 2829.4 低分子量透明质酸的酶催化生产 2849.4.1 低分子量透明质酸的生产方法 2849.4.2 水蛭透明质酸酶酶解制备低分子量透明质酸与寡聚糖 2859.5 透明质酸可控分子量生物合成 2939.5.1 超高分子量透明质酸的生物合成 2939.5.2 中高分子量透明质酸的发酵生产 2989.5.3 低分子量透明质酸的一步发酵生产 3009.6 总结与展望 311参考文献 312第10章 细菌纤维素材料 31510.1 细菌纤维素的来源与合成 31510.1.1 细菌纤维素的来源 31510.1.2 细菌纤维素的合成 31610.2 细菌纤维素的发酵工艺 32010.2.1 微环境对细菌纤维素合成的影响 32010.2.2 发酵方式对细菌纤维素合成的影响 32210.3 细菌纤维素的代谢工程改造 32410.3.1 细菌纤维素的代谢通路 32410.3.2 调控细菌纤维素合成的遗传工具 32610.3.3 定向改造细菌纤维素的合成 32810.4 细菌纤维素功能复合材料的改性方式 33110.4.1 非原位改性 33210.4.2 原位改性 33310.5 细菌纤维素功能复合材料的应用领域 33810.5.1 油水分离领域 33810.5.2 伤口敷料领域 33910.5.3 生物传感领域 34010.6 总结与展望 342参考文献 342第11章 核酸材料 34911.1 核酸分子与核酸材料 34911.1.1 核酸分子结构基础 34911.1.2 核酸分子生物活性 35211.1.3 核酸材料的优势 35411.2 核酸材料构建策略 35411.2.1 基于DNA单链的模块组装 35511.2.2 基于DNA纳米结构的模块组装 35611.2.3 热稳定聚合酶链反应 35711.2.4 滚环扩增 35811.2.5 杂交链反应 36011.2.6 杂化组装 36111.2.7 DNA折纸技术 36211.3 核酸材料的种类 36211.3.1 核酸水凝胶 36211.3.2 纳米核酸材料 36711.3.3 杂化纳米核酸材料 36911.4 核酸材料的应用 37111.4.1 细胞和外泌体的特异分离 37111.4.2 生物信号检测 37211.4.3 细胞调控 37411.4.4 生物成像 37511.4.5 疾病治疗 37711.5 总结与展望 383参考文献 384第12章 细菌合成纳米材料及半人工光合作用 38712.1 细菌合成纳米材料概述 38712.1.1 细菌合成磁小体 38812.1.2 细菌合成量子点 39312.1.3 细菌合成其他无机纳米材料 40112.1.4 潜在挑战 40512.2 半人工光合作用 40712.2.1 半人工光合作用概述 40712.2.2 半人工