中国农业科学院纳米生物技术期末考试复习提纲

纳米生物技术课程考试复习提纲

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一．基本概念

1、纳米科学：是在研究纳米尺度空间内（0.1-100纳米）研究和操控物质，

并利用这些物质所具有的特异现象和功能的科学。

2、纳米生物学：是纳米科学与生物科学之间相互相交融与渗透而形成的新

兴边缘科学，它的主要研究对象是运用纳米科学的方法论，在纳米尺度范围内(10-100nm)揭示生命现象的本质与特征，或通过直接操纵原子和分子进行生物技术操作、物种遗传设计、加工与创造具有特定功能的生物制品等。

3、纳米药物学：运用纳米结构材料与药物载体技术，创制具有靶向、控释

和智能化给药系统与新剂型的技术科学。纳米药物学是现代药剂学的重要分支。

4、纳米基因载体：由生物兼容性材料通过分子自组装方法制备而成、具有

基因运载与介导功能的纳米微囊或颗粒的总称，可以通过包裹或偶联外源DNA等基因分子形成纳米载体基因复合物。

5、扫描探针显微镜（SPM）：是扫描隧道显微镜及在扫描隧道显微镜的基础

上发展起来的各种新型探针显微镜（原子力显微镜AFM,激光力显微镜LFM，磁力显微镜MFM等等）的统称，是国际上近年发展起来的表面分析仪器，是综合运用光电子技术、激光技术、微弱信号检测技术、精密机械设计和加工、自动控制技术、数字信号处理技术、应用光学技术、计算机高速采集和控制及高分辨图形处理技术等现代科技成果的光、机、电一体化的高科技产品。

6、分子影像学：(molecularimaging)是运用影像学手段显示组织水平、细胞

和亚细胞水平的特定分子,反映活体状态下分子水平变化,对其生物学行为在影像方面进行定性和定量研究的科学

7、分子解剖学：研究细胞、组织和器官的分子变化，测定特定分子的潜在活

动，用实验的方法验证基因的功能。

8、分子手术：对单个分子在纳米尺度上的操纵和改性，包括对单分子的切

割(Cutting)、推移(Pushing)、卷积(Folding)、拾取(Picking up)，以及定位反应(Positioning Reaction)等。

9、荧光成像：通过高效荧光标记染料、低噪声CCD与显微镜的结合，对单

个生物大分子进行荧光标记和成像的技术。

10、分子马达：又名分子发动机，是分布于细胞内部或细胞表面的一类蛋白

质，它们的构象会随着与ATP和ADP的交替结合而改变，ATP水解的能量

转化为机械能，引起马达形变，或者是它和与其结合的分子产生移动。

分子马达是把化学能直接转换为机械能的酶蛋白分子的总称,是一类蛋白质分子机器, 因此又称马达蛋白。它们可以将化学能转变为机械能,或者将机械能转变为化学能

11、分子机器：由分子尺度物质构成的能行使某种加工功能的机器称为分子机器。由蛋白质、核酸等生物分子构成的分子机器，为生物分子机器(macromolecular machines),其大致可以划分为三种类型:生物酶、功能蛋白复合体和细胞器。又称纳米生物机器(nano biological machines)、或蛋白质机器(protein machines)。

12、单分子生物学：在单分子水平上研究生物大分子，如核酸和蛋白质等的结构，功能，生物合成和相互作用等方面来阐明生命现象的本质。

13、荧光标记：是将具有荧光特性的天然或者人工的荧光染料作为标记物，如荧光素等，标记生物大分子或细胞，在荧光显微镜下定性检测的一种技术.

14、生物导弹：又称生物导弹和导向试剂。属于第四代药物，是指可以利用药物载体通过局部给药或全身血液循环系统有选择性的将药物集中输送或定位于特定的靶器官、组织，靶细胞的给药系统，以提高药效和降低毒副作用。

15、纳米生物传感器：生物传感器是用生物活性材料(酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等)与物理化学换能器有机结合的一门交叉学科，是一种先进的生物信息检测与监控方法，也是生命系统分子水平的快速、微量分析方法。纳米生物传感器技术可以说是纳米技术、信息技术和生物技术相结合的产物，在生命科学研究、医学与临床诊断、工业控制、食品和药物分析、环境保护以及生物技术、生物芯片等研究中有着广泛的应用前景。

16、纳米生物芯片：是利用微点阵技术,将高密度DNA、蛋白或多肽、细胞等生物分子在固体载体上作有序排列，利用大生物之间的特异性相互识别，借助于电脑平衡分析原理，使一些生物分析手段能够在更小的空间一更快的速度精确地完成。具有超微量、高度集成和储存生物信息量大等特点。17、智能表面材料：又可以称敏感表面材料，由传感器或敏感元件等与传统材料结合而成。智能表面材料就是指具有感知环境刺激，对之进行分析、处理、判断，并采取一定的措施进行适度响应的智能特征的材料。

18、纳米探针：一种探测单个活细胞的纳米传感器，探头尺寸仅为纳米量级，当它插入活细胞时，可探知会导致肿瘤的早期DNA损伤。

19、纳米微机系统

基于纳米生物传感器与纳米器件的微机电系统。

20、生物纳米操纵术：通过对单个分子的操纵(牵伸、切割和缠绕等)及其反应，可以深入研究生物分子的结构及其相互作用。

21、纳米材料：指尺寸小于100nm的超细颗粒组成的具有小尺寸效应的零维、一维、二维材料，或以他们为为单元结构的三维护材料的总称。具有生物功能的纳米材料成为纳米生物功能材料。

22、纳米材料科学：对介于团簇和亚微米级体系之间1—100nm微小体系的制备及其特性的研究的一个分支学科。

23、纳米结构：指以纳米尺度的物质单元为基础，按一定规律构筑或营造的一种新体系，它包括一维、二维和三维体系，如纳米阵列体系、介孔组装体系、薄膜嵌镶体系。

24、分子自组装(self-assembly)：为系统之构成元素或分子在不受人类外力之介入下，自行聚集、组织成规则结构的现象。

25、药物传递系统（Drug delivery system, DDS）：指按预期方式和速度释放药物并传输到特定部位的药物制剂,它以疗效高、毒副作用小、用药者顺应性好为特点。

26、被动靶向制剂（Passive targeting preparation）：又称自然靶向制剂，是制利用药物载体通过正常的生理过程，将药物导向特定靶标器官与部位，从而实现高效、低副作用的治疗目的。载体种类有：微乳剂、脂质体、微囊、微球等。

27、主动靶向制剂（Active targeting preparation）通过改变味粒在体内的自然分布而到达特定靶标。包括两类：经过修饰的药物载体；前提药物与药物大分子的复合物。

28、纳米农业（Nanoagri）：采用纳米尺度科学的方法论研究农业的一门交叉科学。

29、纳米载体基因输送技术：是以生物相容性材料制备的纳米颗粒作为非病毒基因载体，运转外源基因进入人体特定靶标器官的细胞内部，通过基因表达而实现治疗目的基因疗法。

30、纳米基因分子操作：采用纳米技术,可以在原子或分子层面上对遗传信息载体－DNA分子的直接观察和精确操作，从而实现DNA基因片段、染色体与细胞核等遗传功能单位的分解、组装、移植等基因操作，为新型物种的遗传设计与定向培育开辟了新途径。

31、激光微束穿刺法：直接导入外源基因的技术。能量高度会聚的激光微束作用于细胞膜可引起细胞膜的可逆性穿孔，从而导入外源DNA，实现定向改造生物,将带有优良性状的外源基因转入受体生物，使受体生物获得新的优