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內容簡介

　　《膠原蛋白材料》是“先進化工材料關鍵技術叢書”的一個分冊。本書全面介紹了有關膠原蛋白和膠原基材料的基礎知識和應用實例，尤其對重組膠原蛋白在分子設計生產及其在生物醫(yī)藥和組織工程等領域中應用的研究進展作了詳細論述。全書分為兩部分。第一～七章對構建生物材料所用的膠原的特征與類型、降解、性質與鑒定進行詳細論述，對生物法合成的重組膠原蛋白的發(fā)展、分類、特點及表征進行概述，重點介紹了重組膠原蛋白的生物制造過程。第八章和第九章為重組膠原材料的構建方法及其在生物醫(yī)用材料領域的應用，主要內容包括重組膠原材料的修飾、交聯方法與制備技術，重組膠原基生物醫(yī)用材料的生物功效及其生物相容性等。本書在力求全面、系統(tǒng)地反映膠原蛋白材料相關基礎知識以及國內外研究進展的同時，著重介紹了重組膠原蛋白的生物制造技術，以及具有良好生物相容性的重組膠原材料在生物醫(yī)學領域中應用的研究進展。《膠原蛋白材料》可供生物、醫(yī)藥、化工、材料等相關領域的科研人員和工程技術人員使用，也可供相關專業(yè)的師生參考與閱讀。

作者簡介

　　范代娣，西北大學二級教授、博士生導師，西北大學化工學院院長、生物醫(yī)藥研究院院長，國家重點研發(fā)計劃首席科學家，生物材料國家地方聯合工程研究中心主任，陜西省生物材料與發(fā)酵工程“四主體一聯合”工程中心主任，陜西省可降解生物醫(yī)用材料重點實驗室主任，陜西省化工學會生物化工專業(yè)委員會主任。曾入選首屆中國化工學會會士、“國家特支計劃”領軍人才、新世紀“百千萬人才工程”人選、國務院特殊津貼專家、全國三八紅旗手、科技部“創(chuàng)新人才推進計劃”、陜西省高層次人才特殊支持計劃“杰出人才”等榮譽。主要從事生物大分子重組膠原蛋白及天然活性產物的生物制造、生物醫(yī)用材料、預防醫(yī)學和營養(yǎng)醫(yī)學等方面的研究。長期開展從基礎理論、原創(chuàng)技術、分子設計、功效發(fā)現、生物安全性實驗、產品開發(fā)到產業(yè)化的全鏈條的研究。先后主持了國家重點研發(fā)計劃、國家高技術產業(yè)化示范工程、國家“863計劃”和國家自然科學基金重點項目等多項計劃。在Biomaterials、Chemical Engineering Journal、Bioactive Materials等國際知名期刊上發(fā)表SCI論文240余篇，出版專著及教材7部。獲授權發(fā)明專利75件，轉讓及實施22件，專利技術和相關醫(yī)用產品在空軍總醫(yī)院、協和醫(yī)院、西京醫(yī)院等國內數千家醫(yī)院得以廣泛應用。以第一完成人獲國家技術發(fā)明獎二等獎1項（2013年）、中國專利金獎1項（2016年）、陜西省科學技術獎1項（2020年）、陜西省科學技術獎一等獎3項（2011年、2017年和2021年）和中國石油和化學工業(yè)聯合會技術發(fā)明獎一等獎1項（2016年）。獲“全國首屆創(chuàng)新爭先獎”（2017年）、“閔恩澤能源化工獎杰出貢獻獎”（2015年）、中國化工學會“侯德榜化工科技成就獎”（2014年）等獎勵。

圖書目錄

第一章緒論 001
第一節(jié)　膠原 002
第二節(jié)　膠原的制備與合成 003
第三節(jié)　膠原的應用 006
第四節(jié)　技術展望 007
參考文獻 013

第二章膠原的特征與類型 015
第一節(jié)　膠原的氨基酸構成 016
第二節(jié)　膠原的結構 021
一、一級結構 021
二、二級結構 022
三、三級結構 022
四、四級結構 023
第三節(jié)　膠原的類型與分組 025
一、膠原的類型 025
二、膠原的分組 035
參考文獻 041

第三章膠原的合成降解、性質與分析鑒定 045
第一節(jié)　膠原的生物合成與降解 046
一、膠原的生物合成 046
二、膠原的生物降解 050
第二節(jié)　膠原的性質 053
一、膠原的物理性質 053
二、膠原的化學性質 063
三、膠原的生物學性質 069
第三節(jié)　膠原的定量分析與鑒定 070
一、膠原的定量分析方法 070
二、組織中膠原的定量分析方法 073
三、可溶膠原的鑒定 074
參考文獻 079

第四章重組膠原蛋白概述 081
第一節(jié)　重組膠原蛋白的發(fā)展 082
第二節(jié)　重組膠原蛋白的分類 085
第三節(jié)　重組膠原蛋白的特點 088
第四節(jié)　重組膠原蛋白的表征 089
一、重組膠原蛋白的理化性質表征 089
二、重組膠原蛋白的結構表征 090
參考文獻 094

第五章原核體系重組膠原蛋白的生物制造 097
第一節(jié)　重組類人膠原蛋白細胞工廠的構建 098
一、重組類人膠原蛋白表達系統(tǒng)的構建 099
二、ptsG基因敲除對表達重組類人膠原蛋白CF-5的影響 103
三、分子伴侶對表達重組類人膠原蛋白CF-5的影響 113
第二節(jié)　重組類人膠原蛋白的發(fā)酵調控與過程優(yōu)化 116
一、菌株BL21 CF-5生長和表達過程的優(yōu)化 116
二、重組類人膠原蛋白的高密度發(fā)酵研究 130
第三節(jié)　重組類人膠原蛋白的分離與純化 149
一、重組類人膠原蛋白的粗提 149
二、重組類人膠原蛋白的純化 156
三、重組類人膠原蛋白CF-5內毒素的去除 163
參考文獻 171

第六章真核體系重組膠原蛋白的生物制造 175
第一節(jié)　重組人膠原蛋白細胞工廠的構建 176
一、重組人膠原蛋白基因序列的特征 176
二、重組人膠原蛋白表達系統(tǒng)的構建 178
三、重組人膠原蛋白的羥基化修飾 179
四、重組人膠原蛋白表達菌株的搖瓶優(yōu)化 183
第二節(jié)　重組人膠原蛋白的發(fā)酵調控與過程優(yōu)化 188
一、重組人膠原蛋白高密度發(fā)酵工藝研究 188
二、重組人膠原蛋白發(fā)酵動力學建模 191
第三節(jié)　重組人膠原蛋白的分離純化 198
一、重組人Ⅰ型膠原蛋白α1鏈的分離純化 199
二、重組人Ⅲ型膠原蛋白α1鏈的分離純化 201
參考文獻 205

第七章重組膠原蛋白理化性質及生物學性質表征 207
第一節(jié)　重組膠原蛋白的理化性質 208
一、原核體系表達的重組膠原蛋白的理化性質 208
二、真核體系表達的重組膠原蛋白的理化性質 211
第二節(jié)　重組膠原蛋白的生物學性質 215
一、重組膠原蛋白的生物學活性 215
二、重組膠原蛋白對皮膚疾病的作用 222
三、重組膠原蛋白與金屬元素的螯合性質 228
參考文獻 235

第八章重組膠原蛋白材料構建技術 239
第一節(jié)　重組膠原蛋白交聯方法 240
一、物理交聯法 240
二、化學交聯法 242
三、生物交聯法 247
四、重組膠原蛋白交聯度的評價方法 249
第二節(jié)　重組膠原蛋白定點化學修飾方法 251
一、氨基酸定點修飾 251
二、其他官能團定點修飾 252
第三節(jié)　重組膠原蛋白材料制備技術 254
一、重組膠原蛋白水凝膠材料制備技術 254
二、重組膠原蛋白海綿材料制備技術 256
三、重組膠原蛋白纖維材料制備技術 258
四、重組膠原蛋白薄膜材料制備技術 263
五、重組膠原蛋白微球與顆粒材料制備技術 263
六、重組膠原蛋白涂覆材料制備技術 265
七、其他膠原蛋白材料制備方法 269
第四節(jié)　重組膠原蛋白材料滅菌技術 271
一、物理滅菌方法 271
二、化學和其他滅菌方法 272
三、朊病毒的滅活 273
參考文獻 273

第九章重組膠原基生物醫(yī)用材料 279
第一節(jié)　重組膠原蛋白水凝膠材料 280
一、創(chuàng)傷修復水凝膠材料 281
二、組織填充水凝膠材料 291
第二節(jié)　重組膠原蛋白骨修復材料 309
一、硬骨修復材料 309
二、軟骨修復材料 316
第三節(jié)　重組膠原蛋白血管支架材料 322
第四節(jié)　重組膠原蛋白皮膚支架材料 327
第五節(jié)　重組膠原蛋白止血材料 333
參考文獻 336

索引 340