荧光染料及其生物医学应用
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作者彭孝军 等 著 中国化工学会 编
出版社化学工业出版社
ISBN9787122400383
出版时间2023-04
装帧精装
开本16开
定价299元
货号1202832459
上书时间2024-12-02
商品详情
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作者简介
彭孝军，中国科学院院士。精细化工专家。大连理工大学化工学院院长，精细化工国家重点实验室主任。兼任中国化工学会日用化学品专业委员会主任、中国石油和化学工业联合会高端化学品专业委员会专家委员会主任。1962年生。1982年毕业于大连工学院化工系，1986年在大连工学院精细化工专业获得硕士学位，1990年在大连理工大学精细化工专业获得博士学位。1990～1992年为南开大学有机化学专业博士后。随后回到大连理工大学任教。2001～2002年间在瑞典斯德哥尔摩大学有机化学系和美国西北大学化学系作访问学者。2007年获得国家杰出青年科学基金、同年入选教育部“长江学者奖励计划”特聘教授，2008年被评为全国化工优秀科技工作者，2016年获全国优秀科技工作者称号，2020 年获全国创新争先奖。作为第一完成人，获2013年国家自然科学二等奖和2006年国家技术发明二等奖。多年入选全球“高被引科学家”。2017年当选中国科学院院士。主要从事精细化工和有机智能光学材料的研究，包括有机光学信息材料、EUV和彩色光刻胶、生物荧光探针、医学诊疗试剂。其中研发了用于纳思达股份有限公司的喷墨打印染料墨水，该公司年产通用墨盒已达6500万套，出口率在80%以上，形成了国际认可的自主技术体系；所研发的血液细胞荧光试剂，创制了深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司全自动五分类血细胞分析系统，血细胞分析系统已成为我国少数具有自主知识产权的大型高端临床基础设备，出口九十多个国家。彭孝军为我国在该领域从被垄断发展到国际强国做出了重要贡献。
樊江莉，大连理工大学教授，博士生导师。国家杰出青年基金、优秀青年基金获得者，入选第三批国家“万人计划”领军人才、“青年长江学者”名单。科研工作围绕染料结构与性能关系研究，提出了增强型光诱导分子内电子转移机理；创制了肿瘤标志物、核酸等系列荧光识别染料；发展出系列荧光染料产品，在血液细胞分群等领域得到了产业化应用。发表SCI收录论文200余篇，授权国内外发明专利70项。担任Chinese Chemical Letters、Engineering、《应用化学》等学术期刊青年编委，2021年起任Dyes and Pigments、Scientific Reports编委。参与国家自然科学基金委化工学科中长期及“十四五”战略研究报撰写。科研成果曾获国家自然科学二等奖（3/5）1项、国家技术发明二等奖2项、省部级技术发明奖3项。2020年荣获中国青年科技奖、中国石油和化学工业联合会优秀科技工作者称号。
目录
第一章绪论001
第一节荧光和磷光的发展概述002
第二节荧光和磷光产生的机理004
一、非辐射跃迁005
二、辐射跃迁007
三、常见的描述荧光性质的物理量008
四、影响荧光和磷光的主要因素008
参考文献010
第二章荧光染料概述011
第一节常见的荧光染料012
一、香豆素类衍生物012
二、荧光素类衍生物014
三、罗丹明类衍生物014
四、二酰亚胺类衍生物016
五、花菁类染料016
六、卟啉类染料017
七、氟硼类染料017
第二节近红外荧光染料分子设计规则018
一、D-π-A母核的必要性019
二、D-π-A结构中的HOMO-LUMO能级差的调控023
三、D-π-A骨架的刚性化025
四、D-π-A结构的空间保护025
第三节荧光染料技术展望027
参考文献028
第三章细胞器染色荧光染料033
第一节概述035
第二节细胞膜染色荧光染料036
一、细胞膜的生物医学功能036
二、细胞膜染色荧光染料及其应用037
第三节线粒体染色荧光染料039
一、线粒体的生物医学功能039
二、线粒体染色荧光染料及其应用040
第四节溶酶体染色荧光染料043
一、溶酶体的生物医学功能044
二、溶酶体染色荧光染料及其应用044
第五节高尔基体染色荧光染料047
一、高尔基体的生物医学功能048
二、高尔基体染色荧光染料及其应用048
第六节内质网染色荧光染料051
一、内质网的生物医学功能052
二、内质网染色荧光染料及其应用052
第七节细胞核染色荧光染料056
一、细胞核的生物医学功能056
二、细胞核染色荧光染料及其应用057
参考文献058
第四章细胞环境敏感荧光染料063
第一节极性敏感荧光染料064
一、基于萘酰亚胺基团的极性敏感荧光染料064
二、基于香豆素基团的极性敏感荧光染料065
三、基于尼罗红类的极性敏感荧光染料067
四、基于萘类的极性敏感荧光染料068
第二节温度敏感荧光染料069
一、基于有机小分子的温度敏感荧光染料069
二、基于聚合物大分子的温度敏感荧光染料071
三、基于纳米材料的温度敏感荧光染料072
第三节黏度敏感荧光染料074
一、基于BODIPY的黏度敏感荧光染料075
二、基于DCVJ的黏度敏感荧光染料077
三、基于花菁类的黏度敏感荧光染料078
第四节pH敏感荧光染料080
一、基于氨基可逆质子化的pH敏感荧光染料080
二、基于N-杂环质子化的pH敏感荧光染料082
三、基于酚类的pH敏感荧光染料083
四、基于罗丹明开环的pH敏感荧光染料084
第五节环境敏感荧光染料在生物医学应用中的展望087
参考文献087
第五章细胞内离子成像用荧光识别染料093
第一节碱金属离子及碱土金属离子荧光识别染料094
一、钙离子荧光识别染料094
二、镁离子荧光识别染料095
三、钠离子荧光识别染料098
四、钾离子荧光识别染料100
第二节生物体内主要过渡金属离子荧光识别染料101
一、锌离子荧光识别染料102
二、铁离子及亚铁离子荧光识别染料104
三、铜离子荧光识别染料106
第三节阴离子荧光识别染料108
一、卤素离子荧光识别染料109
二、（焦）磷酸根离子荧光识别染料111
第四节有害重金属离子荧光识别染料113
一、汞离子荧光识别染料113
二、镉离子荧光识别染料115
三、铅离子荧光识别染料115
四、钯离子荧光识别染料116
参考文献118
第六章生物活性小分子荧光识别染料125
第一节活性氧物种荧光识别染料126
一、单线态氧荧光识别染料127
二、过氧化氢荧光识别染料129
三、超氧阴离子荧光识别染料132
四、羟基自由基荧光识别染料134
五、次氯酸荧光识别染料137
六、过氧亚硝酸盐荧光识别染料139
第二节生物硫醇类化合物荧光识别染料140
一、半胱氨酸和高半胱氨酸荧光识别染料141
二、谷胱甘肽荧光识别染料146
第三节生物气体荧光识别染料151
一、一氧化氮荧光识别染料152
二、硫化氢荧光识别染料157
三、一氧化碳荧光识别染料162
参考文献164
第七章生物酶荧光识别染料173
第一节概述174
第二节氧化还原酶荧光识别染料175
一、环氧化酶荧光识别染料175
二、酪氨酸酶荧光识别染料179
三、硝基还原酶荧光识别染料183
四、单胺氧化酶荧光识别染料187
五、过氧化物酶荧光识别染料192
第三节转移酶荧光识别染料195
一、谷氨酰转移酶荧光识别染料195
二、硫酸基转移酶荧光识别染料198
三、甲基转移酶荧光识别染料199
第四节水解酶荧光识别染料202
一、蛋白水解酶荧光识别染料202
二、羧酸酯水解酶荧光识别染料207
三、磷酸酯酶荧光识别染料209
四、糖苷水解酶荧光识别染料211
参考文献213
第八章核酸荧光识别染料219
第一节核酸的基本特征220
第二节染色基本原理及类别220
一、静电作用221
二、沟槽结合模式作用221
三、嵌入式作用222
第三节DNA荧光染料222
一、碱性DNA染料222
二、阳离子型染料223
三、其他类型染料229
第四节RNA荧光染料230
第五节G四联体荧光染料233
一、DNAG四联体荧光染料233
二、RNAG四联体荧光染料240
第六节基于核酸染色的多功能荧光探针242
一、细胞核超分辨探针242
二、细胞核微环境探针247
参考文献249
第九章蛋白的荧光识别和标记技术253
第一节蛋白特异性标记技术概述254
第二节小分子配体标记255
一、标记细胞骨架的荧光探针255
二、磺酰脲类标记钾离子ATP通道蛋白探针257
第三节多肽标签标记258
一、双砷染料-四半胱氨酸多肽设计以及类似工作259
二、随机筛选特异性结合染料的多肽标签262
第四节自修饰酶标签标记263
一、SNAPTag263
二、HaloTag267
第五节核酸适配体标记269
第六节总结与展望270
参考文献271
第十章热激活延迟荧光染料273
第一节热激活延迟荧光染料的结构与光谱性质274
一、热激活延迟荧光的概念及发光过程机理274
二、延迟荧光染料的基本物理参数276
三、延迟荧光染料分子结构和设计原则278
第二节生物荧光成像用热激活延迟荧光染料284
一、可直接应用于生物体系的荧光素类TADF分子286
二、不能直接应用于生物体系的TADF分子288
三、可直接应用于生物体系的其他类TADF分子291
第三节诊疗一体化用热激活延迟荧光染料293
第四节热激活延迟荧光染料生物医学应用的展望295
参考文献296
第十一章超分辨成像荧光染料301
第一节概述302
第二节超分辨成像技术303
第三节超分辨成像荧光染料304
一、STED超分辨成像荧光染料306
二、SMLM超分辨成像荧光染料313
第四节总结和展望321
参考文献322
第十二章荧光分子前药325
第一节概述326
第二节还原性硫醇激活前药体系327
第三节过氧化氢激活前药体系330
第四节酶激活前药体系332
第五节酸性pH激活前药体系335
第六节光激活前药体系337
参考文献339
第十三章光触发治疗用光敏染料343
第一节概述344
第二节光动力治疗用光敏染料344
一、Ⅱ型机理光敏剂346
二、Ⅰ型机理光敏剂365
三、临床光敏药物369
第三节光热治疗用光敏染料371
一、卟啉类372
二、七甲川菁类375
三、酞菁类378
四、吡咯并吡咯二酮类380
五、克酮酸类382
六、BODIPY类385
参考文献387
索引395
内容摘要
《荧光染料及其生物医学应用》是“先进化工材料关键技术丛书”的一个分册。
荧光染料是精细化工产品的一个重要分支，是具有高附加值和实用价值的功能性染料。本书凝结了作者们在荧光染料设计和应用等方面多年的理论研究和实践经验，是多项国家和省部级科技成果的结晶。本书从荧光现象和荧光发光原理入手，回顾了荧光染料的发现与发展，介绍了不同识别对象的荧光染料以及它们在生物标记、医学诊断和疾病治疗等方面的应用，展望了相关染料的发展趋势和前景。包括：绪论，荧光染料概述，细胞器染色荧光染料， 细胞环境敏感荧光染料，细胞内离子成像用荧光识别染料，生物活性小分子荧光识别染料，生物酶荧光识别染料，核酸荧光识别染料，蛋白的荧光识别和标记技术，热激活延迟荧光染料，超分辨成像荧光染料，荧光分子前药，光触发治疗用光敏染料。
《荧光染料及其生物医学应用》内容全面、专业性强，在取材方面力求前沿性、系统性。适应于染料开发和应用的科技人员阅读，以及高等院校化工、材料等专业师生学习参考。
主编推荐
通过染料激发态释能过程的有效调控即可实现不同特殊功能或应用性能，在材料、信息、生物医学等诸多领域的应用前景广泛。其中，荧光染料已成为生物医学研究的重要工具，应用于活细胞及体内分子荧光成像和疾病诊断，如DNA分析、癌症诊断、免疫分析等。
本书是多项国家和省部级科技奖励、国内外专利和成果转化等成果的结晶。如获得国家自然科学二等奖的“荧光染料识别与响应调控的理论与应用基础研究”、获得国家技术发明二等奖的“血液细胞荧光成像染料的创制及应用”、 获得中国石油和化学工业联合会技术发明一等奖的“生物荧光成像染料及应用”等。
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