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第1章 低维无机材料在纳米生物医学中的应用1

1.1纳米生物医学发展现状1

1.2纳米生物医学中的低维无机材料2

1.3纳米生物分析与检测2

1.4纳米探针与生物医学影像2

1.5无机纳米药物载体与肿瘤治疗5

1.6无机纳米药物载体与诊疗一体化6

参考文献7

第2章 无机半导体量子点在生物医学中的应用10

2.1无机半导体量子点概述10

2.2无机半导体量子点的制备方法11

2.2.1有机相体系11

2.2.2水相体系13

2.3无机半导体量子点表面修饰15

2.3.1表面配体交换法15

2.3.2表面硅烷化法16

2.3.3高分子聚合物包埋法16

2.4生物医学中的无机半导体量子点17

2.4.1生物标记与成像17

2.4.2生物检测20

2.4.3药物装载与癌症治疗26

2.5无机半导体量子点的毒性研究32

2.5.1细胞水平32

2.5.2活体水平33

2.6结论与展望35

参考文献35

第3章 贵金属纳米结构在生物医学中的应用42

3.1贵金属纳米颗粒在生物医学检测中的应用43

3.1.1免疫胶体金技术在生物医学检测中的应用43

3.1.2贵金属荧光纳米簇在生物医学检测中的应用44

3.1.3基于表面等离子共振性质的生物医学检测46

3.1.4基于表面增强拉曼散射的生物医学检测48

3.1.5基于光致发光猝灭的生物医学检测50

3.2贵金属纳米颗粒在生物成像中的应用51

3.2.1基于贵金属纳米颗粒的荧光成像52

3.2.2基于贵金属纳米颗粒的暗场生物成像53

3.2.3基于贵金属纳米颗粒的光声成像54

3.2.4基于贵金属纳米颗粒的放射性成像56

3.3贵金属纳米颗粒在药物与基因输送中的应用58

3.3.1基于贵金属纳米颗粒的药物载体设计58

3.3.2基于贵金属纳米颗粒的光热可控药物释放59

3.4贵金属纳米颗粒在肿瘤治疗中的应用61

3.4.1贵金属纳米颗粒在肿瘤光热治疗中的应用61

3.4.2贵金属纳米颗粒在肿瘤光动力治疗中的应用63

3.4.3贵金属纳米颗粒在放疗增敏中的应用63

3.4.4贵金属纳米颗粒在协同治疗中的应用64

3.5贵金属纳米颗粒在抗菌中的应用65

3.6结论与展望67

参考文献67

第4章 磁性纳米材料在生物医学中的应用72

4.1磁性纳米颗粒概述72

4.2磁性纳米颗粒合成73

4.2.1共沉淀法73

4.2.2高温热分解法74

4.2.3微乳液法77

4.2.4水热溶剂热法78

4.2.5其他合成方法79

4.3磁性纳米颗粒表面修饰80

4.3.1Au修饰法80

4.3.2SiO2修饰法81

4.3.3有机小分子修饰82

4.3.4高分子修饰83

4.4磁性纳米颗粒的生物医学应用84

4.4.1磁共振成像84

4.4.2磁分离86

4.4.3磁靶向87

4.4.4磁热疗88

4.4.5磁转染90

4.4.6磁性纳米材料在其他方面的应用91

4.5磁性纳米材料的毒性及生物安全性92

4.6结论与展望93

参考文献94

第5章 介孔纳米药物载体在生物医学中的应用99

5.1介孔纳米药物载体概述99

5.2介孔纳米药物载体合成99

5.2.1介孔硅99

5.2.2介孔碳基材料116

5.2.3其他介孔材料119

5.3介孔材料用于药物载体的智能响应124

5.3.1pH响应126

5.3.2氧化还原响应128

5.3.3温度响应129

5.3.4磁响应130

5.3.5光响应131

5.3.6生物响应133

5.4介孔材料的生物安全性研究及可降解的探索136

5.5结论与展望137

参考文献137

第6章 稀土上转换发光纳米材料在生物医学中的应用144

6.1稀土上转换纳米材料概述144

6.1.1稀土上转换纳米材料发光机制144

6.1.2稀土上转换纳米材料的构成146

6.2稀土上转换纳米材料的合成147

6.2.1水热（溶剂热）法147

6.2.2共沉淀法148

6.2.3高温热分解法149

6.2.4溶胶-凝胶法149

6.2.5微乳液法149

6.3稀土上转换纳米材料的表面修饰150

6.3.1表面配体交换法151

6.3.2表面配体氧化法151

6.3.3阳离子辅助配体组装法152

6.3.4疏水作用力法152

6.3.5层层包裹法153

6.3.6无机壳层修饰法153

6.4稀土上转换纳米材料在生物检测领域的应用155

6.4.1检测模型155

6.4.2在核酸检测方面的应用157

6.4.3在疾病标志物检测方面的应用158

6.4.4在离子检测方面的应用162

6.4.5在pH和温度检测方面的应用164

6.5稀土上转换纳米材料在生物成像领域的应用165

6.5.1稀土上转换纳米材料用于体外细胞成像166

6.5.2稀土上转换纳米材料用于小动物活体成像167

6.6稀土上转换纳米材料在活体肿瘤治疗领域的应用172

6.6.1稀土上转换纳米材料用于药物载体172

6.6.2稀土上转换纳米材料用于光动力治疗175

6.6.3稀土上转换纳米材料用于放疗178

6.7稀土上转换纳米材料的生物安全性评价180

6.7.1排泄182

6.7.2毒性182

6.8结论与展望183

参考文献184

第7章 生物矿化无机纳米材料在生物医学中的应用190

7.1生物矿化材料概述190

7.1.1生物矿化机理191

7.1.2生物矿化的仿生合成191

7.1.3仿生与矿化纳米材料191

7.2钙基无机矿化纳米材料192

7.2.1纳米碳酸钙193

7.2.2纳米碳酸钙合成方法194

7.2.3无定形纳米碳酸钙的生物应用196

7.3纳米磷酸钙198

7.3.1纳米磷酸钙合成方法199

7.3.2纳米磷酸钙的生物应用202

7.4其他无机矿化纳米材料204

7.4.1含铁矿化纳米材料205

7.4.2二氧化硅矿化纳米材料208

7.4.3新型仿生矿化纳米材料210

7.5结论与展望212

参考文献213

第8章 低维碳基纳米材料在生物医学中的应用217

8.1低维碳材料概述217

8.2碳点218

8.2.1碳点合成219

8.2.2碳点在生物医学领域的应用221

8.2.3基于碳点的生物成像222

8.2.4基于碳点的肿瘤治疗222

8.3碳纳米管225

8.3.1碳纳米管的表面修饰227

8.3.2碳纳米管在生物成像上的应用229

8.3.3碳纳米管在药物和基因输送方面的应用237

8.3.4碳纳米管在肿瘤治疗方面的应用239

8.4纳米石墨烯241

8.4.1纳米石墨烯的制备242

8.4.2纳米石墨烯的表面修饰243

8.4.3纳米石墨烯在药物和基因输送方面的应用245

8.4.4纳米石墨烯在组织工程中的应用247

8.4.5纳米石墨烯在肿瘤治疗方面的应用248

8.4.6基于纳米石墨烯及其复合物的生物成像和成像指导的肿瘤治疗251

8.5碳基纳米材料的毒性及生物安全性255

8.5.1碳基纳米材料对细胞的毒性255

8.5.2碳基纳米材料的体内毒性257

8.6结论与展望261

参考文献262

第9章 过渡金属硫族化合物与其他二维无机纳米材料在生物医学中的应用273

9.1二维过渡金属硫族化合物简介273

9.2二维TMDC纳米材料的制备方法274

9.2.1自上而下法274

9.2.2自下而上法276

9.3二维TMDC纳米材料的表面修饰277

9.4生物检测280

9.5生物成像282

9.5.1光声成像283

9.5.2X射线计算机断层扫描成像283

9.5.3磁共振成像284

9.5.4荧光成像285

9.5.5多模态成像286

9.6肿瘤治疗288

9.6.1光热治疗288

9.6.2放射治疗289

9.6.3药物装载与联合治疗290

9.6.4基于TMDC的复合材料在联合治疗中的应用293

9.7抗菌应用295

9.8二维TMDC纳米材料的毒性初步研究295

9.9结论与展望298

参考文献299

第10章 无机纳米材料在生物医学应用中的挑战与展望305

参考文献307

关键词索引309