光學探針與傳感分析

定　價：￥198.00

作　者：	馬會民編
出版社：	化學工業(yè)出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787122363930	出版時間：	2020-07-01	包裝：	精裝
開本：	16開	頁數(shù)：	516	字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　本書分別從材料尺度和作用對象兩個方面闡述對光學探針進行分類敘述，全書分為基礎篇和應用篇。基礎篇全面梳理探針傳感的原理，探針的作用機制，進而指導探針分子的設計；同時總結(jié)目前已有的幾乎所有類型的探針體系。應用篇根據(jù)作用對象的結(jié)構(gòu)是離子、小分子還是大分子，總結(jié)目前比較好的傳感體系和探針；同時，對于特殊的服務對象，如環(huán)境（包括酸堿性、溫度、壓力、黏度、溶解性等）以及細胞器等的響應體系。主要內(nèi)容包括：光學探針的基本概念與發(fā)展狀況；光學探針的激發(fā)模式、響應模式和設計方法；小分子、大分子和納米光學探針；檢測離子、小分子、大分子的光學探針；環(huán)境敏感和亞細胞器光學探針及其分析應用。本書內(nèi)容豐富、資料新穎、可讀性強，充分反映了光學探針基礎理論及其應用研究的新進展和新成果，可作為高等院校相關專業(yè)教師、研究生、高年級本科生的教學輔導書或參考書，也可供化學、生物、醫(yī)學、環(huán)境、材料等領域的有關科研人員參考。

作者簡介

　　馬會民：中國科學院化學研究所研究員，博士生導師；中科院活體分析化學重點實驗室副主任、學術委員會副主任；2005年度國家杰出青年基金獲得者；中國科學院大學教授。主要從事生物分子的光學探針與傳感分析、生物光譜學與選擇性探測研究。1961年7月生于河北省沙河市。1979-1983年，山東大學化學系；1983-1987年，中國科學院半導體所碩士研究生（導師崔仙航研究員）并工作；1987-1990年，中國科學院化學所博士研究生（導師梁樹權院士）；1990-1992年，武漢大學化學系博士后（與曾云鶚教授）；1992年-至今，中國科學院化學所工作，期間于1996-1997年作為德國洪堡學者在Bremen大學從事研究工作（與Wolfram Thiemann教授）。2006年獲中國分析測試協(xié)會科學技術一等獎，2010年獲北京市科學技術二等獎，并獲2012年度政府特殊津貼。在Chem. Rev.、Angew. Chem. Int. Ed.、J. Am. Chem. Soc.、Acc. Chem. Res.、Anal. Chem. 等刊物上發(fā)表學術論文200余篇，并應邀（曾）擔任第九屆國際熒光光譜學、成像與探針應用學術會議的組委會委員（2005，葡萄牙）; 第二屆亞洲化學傳感器與成像探針學術會議主席（2017，北京）；美國化學會會員、中國化學會會員、中國化學會有機分析專業(yè)委員會委員；北京化工大學兼職教授；《科學通報》、《分析化學》、《分析科學學報》、《Analytical Biochemistry》、《Current Chemical Biology》等刊物的編委，《Spectrochimica Acta Part A：Molecular and Biomelucular Spectroscopy》刊物的編輯（Editor）。

圖書目錄

基礎篇
第1 章緒論 002
1.1 光學探針與傳感分析的發(fā)展歷程 003
1.2 光學傳感分析原理 006
1.3 光學探針的結(jié)構(gòu)特征與設計策略 011
1.4 光學探針的分類 014
參考文獻 019

第2 章光學探針的激發(fā)模式 022
2.1 單光子激發(fā) 022
2.1.1 單光子激發(fā)熒光產(chǎn)生原理 022
2.1.2 單光子激發(fā)光源 024
2.1.3 單光子激發(fā)熒光成像應用簡介 025
2.1.4 展望 027
2.2 雙光子激發(fā) 028
2.2.1 雙光子激發(fā)熒光產(chǎn)生原理 028
2.2.2 雙光子激發(fā)光源 030
2.2.3 雙光子熒光成像應用簡介 030
2.2.4 展望 033
2.3 上轉(zhuǎn)換發(fā)光 033
2.3.1 上轉(zhuǎn)換發(fā)光簡介 033
2.3.2 上轉(zhuǎn)換發(fā)光機理 034
2.3.3 上轉(zhuǎn)換發(fā)光激發(fā)光源 036
2.3.4 上轉(zhuǎn)換發(fā)光的生物分析應用簡介 037
2.3.5 展望 038
2.4 化學發(fā)光（化學能激發(fā)） 039
2.4.1 化學發(fā)光的發(fā)展歷程 039
2.4.2 化學發(fā)光的基本原理及特點 039
2.4.3 化學發(fā)光分析的儀器 040
2.4.4 化學發(fā)光的應用及展望 041
2.5 電致化學發(fā)光 043
2.5.1 電致化學發(fā)光的特點 043
2.5.2 電致化學發(fā)光的發(fā)光機理 044
2.5.3 電致化學發(fā)光的應用 045
2.6 生物發(fā)光 047
2.6.1 生物發(fā)光的發(fā)展歷程 047
2.6.2 生物發(fā)光的基本原理及特點 047
2.6.3 生物發(fā)光分析的儀器 048
2.6.4 生物發(fā)光的應用及展望 048
2.7 熒光各向異性（偏振光激發(fā)） 050
2.7.1 熒光偏振的發(fā)展歷程 050
2.7.2 熒光偏振基本原理及優(yōu)缺點 051
2.7.3 熒光偏振分析儀器 052
2.7.4 熒光偏振分析應用及展望 052
2.8 超分辨熒光顯微成像 053
2.8.1 超分辨熒光顯微成像技術發(fā)展歷程 053
2.8.2 超分辨熒光顯微成像技術基本原理 054
2.8.3 超分辨熒光顯微成像儀 054
2.8.4 超分辨熒光顯微成像技術應用及展望 055
參考文獻 056

第3 章光學探針的響應模式 063
3.1 光信號強度改變 063
3.1.1 猝滅型光學探針 063
3.1.2 打開型光學探針 066
3.2 波長與強度改變 068
3.2.1 比率型熒光探針 068
3.2.2 熒光共振能量轉(zhuǎn)移型探針 072
3.3 熒光壽命的改變 077
3.3.1 時間相關單光子計數(shù)法 080
3.3.2 相移法 080
3.4 熒光各向異性的改變 083
3.4.1 熒光各向異性的物理基礎 083
3.4.2 熒光各向異性分析的特點與應用 083
參考文獻 084

第4 章光學探針的設計方法 087
4.1 質(zhì)子-脫質(zhì)子反應 087
4.2 配位反應 091
4.3 氧化還原反應 094
4.4 共價鍵的形成與切斷 099
4.5 聚集與沉淀反應 102
4.6 超分子的主客體識別作用 103
4.6.1 環(huán)糊精 104
4.6.2 杯芳烴 106
4.6.3 葫蘆脲 107
4.7 共軛結(jié)構(gòu)可變 108
參考文獻 114

第5 章小分子光學探針 121
5.1 偶氮類 121
5.2 多環(huán)芳烴類 124
5.3 三苯甲烷類 129
5.4 氧雜蒽類 133
5.5 香豆素類 137
5.6 卟啉類 140
5.7 BODIPY 類 144
5.8 萘酰亞胺類 146
5.9 聯(lián)吡啶及鄰菲啰啉類 149
5.10 花菁類 152
5.11 螺吡喃類 156
5.12 方酸菁類 158
參考文獻 161

第6 章大分子光學探針 173
6.1 熒光高分子探針 174
6.1.1 熒光高分子聚合物 174
6.1.2 熒光共軛聚合物 178
6.2 核酸類探針 184
6.2.1 核酸雜交探針 185
6.2.2 核酸適配體探針 189
6.3 蛋白質(zhì)光學探針 196
6.3.1 基于基因編碼熒光蛋白的光學探針 197
6.3.2 基于酶的光學探針 205
6.3.3 基于特異性識別的蛋白光學探針 209
6.4 結(jié)語 214
參考文獻 214

第7 章納米光學探針 219
7.1 量子點類光學探針 219
7.1.1 量子點的基本特征 219
7.1.2 量子點的分類 220
7.1.3 量子點的基本性質(zhì) 221
7.1.4 量子點的光學性質(zhì) 223
7.1.5 量子點的合成 227
7.1.6 量子點的表面修飾 229
7.1.7 量子點光學探針的應用 233
7.2 基于碳納米材料的光學探針 237
7.2.1 基于碳納米發(fā)光材料的分類 237
7.2.2 基于碳納米發(fā)光材料的合成策略 240
7.2.3 基于碳納米發(fā)光材料的性質(zhì) 242
7.2.4 基于碳納米發(fā)光材料的發(fā)光機理 243
7.2.5 基于碳納米發(fā)光材料的應用 244
7.3 基于金屬納米材料的光學探針 246
7.3.1 基于金屬納米發(fā)光材料的分類 246
7.3.2 基于金屬納米發(fā)光材料的合成策略 248
7.3.3 基于金屬納米發(fā)光材料的性質(zhì) 249
7.3.4 基于金屬納米發(fā)光材料的發(fā)光機理 252
7.3.5 基于金屬納米發(fā)光材料的應用 253
7.4 基于二氧化硅納米材料光學探針 255
7.4.1 二氧化硅納米材料的制備方法 255
7.4.2 基于二氧化硅納米材料光學探針中熒光團的種類 258
7.4.3 基于二氧化硅納米材料光學探針的應用 258
7.5 稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料 260
7.5.1 稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料的發(fā)光機理 261
7.5.2 稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料的發(fā)光性能 262
7.5.3 稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料的合成策略 264
7.5.4 稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料的應用 265
參考文獻 268

應用篇
第8 章離子的檢測 284
8.1 金屬離子 285
8.1.1 基于絡合反應的金屬離子光學探針 285
8.1.2 基于化學鍵切斷反應的金屬離子光學探針 303
8.1.3 基于化學鍵形成反應的金屬離子光學探針 310
8.2 陰離子探針 312
8.2.1 基于絡合反應的陰離子光學探針 312
8.2.2 基于化學鍵切斷反應的陰離子光學探針 318
8.2.3 基于化學鍵形成反應的陰離子光學探針 319
參考文獻 321

第9 章小分子的檢測 333
9.1 氨/胺類物質(zhì)檢測 333
9.1.1 氨/胺 334
9.1.2 肼 337
9.2 酚類物質(zhì)檢測 340
9.2.1 2,4,6-三硝基苯酚 340
9.2.2 苯硫酚 344
9.3 硫醇類物質(zhì)檢測 348
9.4 氨基酸檢測 362
9.5 活性氧物種檢測 367
9.5.1 過氧化氫探針 367
9.5.2 次氯酸根探針 369
9.5.3 過氧亞硝基探針 372
9.5.4 超氧陰離子探針 375
9.5.5 羥基自由基探針 378
9.5.6 一氧化氮探針 380
9.5.7 其它活性氧物種探針 382
9.6 其它物質(zhì)檢測 383
參考文獻 384

第10 章大分子的檢測 393
10.1 蛋白酶 393
10.1.1 氨（基）肽酶熒光探針 395
10.1.2 半胱天冬酶 412
10.1.3 基質(zhì)金屬蛋白酶 414
10.1.4 其它蛋白酶 415
10.2 核酸 421
10.2.1 陽離子染料 423
10.2.2 有機堿染料 425
10.2.3 金屬配合物 427
10.2.4 核酸熒光探針 428
10.2.5 其它類型核酸探針 430
10.3 其它生物大分子 431
參考文獻 433

第11 章環(huán)境敏感的光學探針及其分析應用 448
11.1 極性敏感的光學探針 448
11.2 黏度敏感的光學探針 452
11.3 溫度敏感的光學探針 457
11.4 壓力敏感的光學探針 465
11.5 酸度敏感的光學探針 467
參考文獻 472

第12 章細胞器光學探針及其分析應用 480
12.1 細胞器靶向光學探針設計策略 481
12.2 溶酶體光學探針 483
12.2.1 溶酶體概述 483
12.2.2 溶酶體靶向探針設計方法 483
12.2.3 溶酶體靶向探針應用舉例 484
12.2.4 溶酶體靶向探針存在的問題與挑戰(zhàn) 486
12.3 線粒體光學探針 486
12.3.1 線粒體概述 486
12.3.2 線粒體靶向探針設計方法 487
12.3.3 線粒體靶向探針應用舉例 489
12.3.4 線粒體靶向探針存在的問題與挑戰(zhàn) 491
12.4 細胞核光學探針 491
12.4.1 細胞核概述 491
12.4.2 細胞核靶向探針設計方法 492
12.4.3 細胞核靶向探針應用舉例 493
12.4.4 細胞核靶向探針存在的問題與挑戰(zhàn) 494
12.5 細胞膜光學探針 495
12.5.1 細胞膜概述 495
12.5.2 細胞膜靶向探針設計 495
12.5.3 細胞膜靶向探針應用舉例 495
12.5.4 細胞膜靶向探針存在的問題與挑戰(zhàn) 498
12.6 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體光學探針 498
12.6.1 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體概述 498
12.6.2 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體靶向探針設計 499
12.6.3 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體靶向探針應用舉例 502
12.6.4 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體靶向探針存在的問題與挑戰(zhàn) 505
12.7 總結(jié)與展望 506

參考文獻 507

索引 513