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| 編輯推薦： |
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《分析超速离心技术：原理与应用》从基础原理出发，系统解析理论框架、设备构成、检测策略、软件工具及实验设计，并深入展示在蛋白质研究、医药创新和高分子材料研发等领域的实际应用。集合智慧，打造学科指南——无论您是生物化学、材料学科研新手，还是生物医药研发或质控，都能从中获取从入门理论到前沿实践的全方位指导。一本助力科研与产业的宝典，开启您的高效研究之旅。
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| 內容簡介： |
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《分析超速离心技术：原理与应用》从分析型超速离心技术（AnalyticalUltracentrifugation，AUC）的原理讲起，介绍了理论原理、设备组成、检测方法、分析软件及实验设计等，然后介绍了该技术在蛋白质研究、医药研发和高分子材料研发等领域的应用，集合了领域对AUC技术原理和应用进行全面系统的介绍。供生物化学材料学科研研究人员、生物医药的研发和质控人员学习参考。
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| 關於作者： |
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李文奇博士，清华大学生物样品制备与鉴定平台主管、北京生物结构前沿研究中心合作研究员，高级工程师。长期致力于生物样品的分离纯化和表征分析研究，尤其是在分析超速离心技术领域，将其应用在蛋白质科学研究和生物药质量控制。叶晓东博士，中国科学技术大学副教授，香港中文大学博士后，杜克大学生物工程系访问学者。多年来主要利用分析超速离心和激光光散射等技术研究合成高分子、生物大分子在溶液中的折叠和聚集。李少伟博士，厦门大学教授、博士生导师。长期从事传染病疫苗研发和结构疫苗学研究，2005年起从事分析型超速离心技术相关的研究，擅长利用沉降速率和沉降平衡法进行病毒样颗粒疫苗的组装研究，蛋白分子量和聚集状态的测定、以及抗原-抗体等分子相互作用的研究。
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| 目錄：
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目录
第1章分析超速离心技术的基本原理
1.1发展简史
1.2实验原理
1.2.1Svedberg方程
1.2.2Lamm方程
1.2.3沉降速度实验
1.2.4沉降平衡实验
1.2.5合成边界实验
1.2.6趋向平衡方法
1.3实验设备
1.3.1主体设备
1.3.2检测系统
1.3.3辅助测量
1.4实验设计
1.4.1实验方法选择
1.4.2转速选择
1.4.3中心件选择
1.4.4检测器选择
1.5数据分析
1.5.1沉降速度实验数据分析
1.5.2沉降平衡实验数据分析
1.5.3现代化分析软件
参考文献
第2章分析超速离心技术在聚合物及纳米材料领域的应用
2.1在大分子表征中的应用
2.1.1KMHS方程
2.1.2大分子构象变化分析
2.1.3分子量及其分布测定
2.1.4分子间相互作用分析
2.2在纳米颗粒表征中的应用
2.2.1尺寸分布测定
2.2.2密度测定
2.2.3吸收和发射光谱测定
2.2.4与其他物质相互作用分析
参考文献
第3章分析超速离心技术在蛋白质研究中的应用
3.1蛋白质简介
3.1.1组成与结构
3.1.2结构与功能关系
3.1.3理化性质
3.1.4分子间相互作用与自聚集
3.2在可溶性蛋白研究中的应用
3.2.1分子量和聚集状态分析
3.2.2沉降系数测定
3.2.3流体力学性质与形状信息分析
3.3在膜蛋白研究中的应用
3.3.1膜蛋白基本特性
3.3.2指导膜蛋白纯化
3.3.3膜蛋白去垢剂复合物分析
3.3.4膜蛋白分子量测定
3.3.5膜蛋白纳米盘分析
3.4在蛋白质与生物分子间相互作用研究中的应用
3.4.1蛋白质与蛋白质相互作用研究
3.4.2蛋白质与核酸相互作用研究
3.4.3蛋白质与多糖相互作用研究
3.5在蛋白质自聚集研究中的应用
3.5.1沉降速度实验研究蛋白质自聚集
3.5.2沉降平衡实验研究蛋白质自聚集
3.5.3荧光检测系统研究高亲和力自聚集
3.6在结构生物学研究中的应用
3.6.1蛋白质结构分析
3.6.2蛋白质构象变化分析
3.6.3内在无序蛋白研究
参考文献
第4章分析超速离心技术在生物医药领域的应用
4.1在性蛋白质产品质量监控中的应用
4.1.1重组蛋白药物表征和质控
4.1.2指导尺寸排阻色谱方法开发
4.1.3生物样品尺寸分布定量分析
4.1.4对分子间相互作用的生物制药评估
4.2在疫苗研发中的应用
4.2.1病毒样颗粒疫苗研发
4.2.2mRNA疫苗研发
4.2.3mRNA原液质量控制
4.3在抗体药研发中的应用
4.3.1抗体药物聚集体精准检测
4.3.2双抗复合体检测
4.3.3抗体药物制剂筛选
4.3.4抗体偶联药物聚集体检测
4.3.5抗原抗体相互作用检测
4.4在病毒类产品研发中的应用
4.4.1重组腺相关病毒载体研发
4.4.2溶瘤病毒产品研发
4.5在其他生物制品研发中的应用
4.5.1胰岛素制剂研发
4.5.2干扰素制剂研发
4.5.3多肽类制剂研发
4.5.4小核酸药物研发
参考文献
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前言
分析超速离心（analytical ultracentrifugation，AUC）技术可以通过监测溶质分子在离心场中的沉降和扩散过程，来表征其沉降系数、分子量、摩擦比、相互作用强度等流体力学、热力学信息。AUC技术广泛应用于蛋白质、核酸、病毒、多糖、合成高分子以及纳米颗粒等物质的表征，涉及细胞生物学、分子生物学、生物化学、免疫学、生物物理学、生物技术、生物材料、物理化学、胶体化学和高分子材料等多个学科。
自1924年被发明以来，AUC技术作为一项具有百年历史的诺贝尔奖级别技术，始终在科学研究中占据重要地位。AUC技术是目前优质利用纯物理学原理在模拟生理状态下研究溶液中大分子物质的经典技术。尽管曾有一段时间处于低谷期，但得益于近20年来硬件设备和数据处理方法的改进，AUC技术重焕生机。特别是其在生物医药领域应用的开发与拓展，使得整个国际AUC市场需求急剧增加，AUC技术也因此成为兼具基础科学研究价值和商业市场价值的生物物理学研究工具。
关于AUC技术的专著最早可追溯到1940年。Svedberg和Pedersen合著的经典著作《超速离心》（The Ultracentrifuge），为后续技术的研发奠定了坚实的理论基础。1947年，Pickels设计的Spinco Model E分析型超速离心机首次亮相，开启了AUC技术的商业化时代。20世纪50—70年代，AUC技术被广泛应用于蛋白质、核糖体、DNA以及病毒的研究，全世界安装投用了大约2000台分析型超速离心机。随后，由于尺寸排阻色谱、凝胶电泳、激光光散射等新技术的出现，AUC技术经历了短暂的停滞时期。直至20世纪90年代，随着贝克曼库尔特有限公司Optima XLA/XLI型号分析型超速离心机的推出，以及计算机和软件处理数据能力的提升，AUC技术重新回到大众视野，并在接下来的三十余年中持续发展。特别是在2010年以后，以Peter Schuck为代表的科学家们出版了多部AUC专著，为研究人员提供了巨大的帮助。
国内关于AUC技术的著作最早见于1978年，程伊洪和王克勤在《仪器分析及其在分子生物学中的应用（第三册）》（刘培楠等编）“超速离心分析法”一章中简要介绍了AUC技术。1983年陶宗晋编著的《离心沉降分析技术》较为详细地阐述了AUC技术的相关信息。尽管随着AUC技术的发展，书中的信息已经不再适用于现在的新理论、新技术，这些书籍作为最早向国内研究者介绍AUC技术的先驱，在AUC发展史中具有重要地位。
为方便国内研究人员了解和应用AUC技术，本书作者团队在汲取国内外前辈知识精华的基础上，结合自身在AUC技术应用中遇到的问题和解决方法，经过一年多的努力，编写了这本《分析超速离心技术： 原理与应用》。本书共设4个章节： 第1章，分析超速离心技术的基本原理。该章节从AUC技术的发展历史讲起，详细介绍了AUC设备的组成、各种检测器及辅助工具，最后对AUC的实验设计和数据处理方法进行了详尽说明，是读者全面了解AUC技术的重要工具。第2章，分析超速离心技术在聚合物及纳米材料领域的应用。介绍如何使用AUC技术研究这些大分子的分子量、分布、非理想性以及相互作用等特性，并讨论了利用AUC技术表征纳米颗粒的性质，这包括粒子的尺寸、分布、密度以及表面配体结合情况，为聚合物及纳米材料领域研究人员提供了宝贵资料。第3章，分析超速离心技术在蛋白质研究中的应用。蛋白质作为生命活动的主要执行者，承担着重要的生物学功能。AUC技术在蛋白质性质鉴定和功能分析方面发挥着重要作用。该章节介绍了AUC技术在可溶蛋白、膜蛋白、蛋白相互作用及无序蛋白研究中的应用，系统反映了AUC方法的强大功能。第4章，分析超速离心技术在生物医药领域的应用。该章节从AUC在生物医药领域应用的概述讲起，详细介绍了AUC技术在疫苗、抗体药、病毒类产品及其他生物制品研发与质控中的具体应用。
本书作者均是一线科研工作者。他们是来自清华大学的李文奇、常卿、褚文丹、刘俊华、王朝兴、曾承实、刘哲贤、郭文丽、李玉鑫； 中国科学技术大学的叶晓东、罗真理、高亚婷、倪康、王辰阳； 厦门大学的李少伟、顾颖、俞海、李婷婷、薛文辉、张思博、韩峰、郑明华； 中国食品检定研究院的俞小娟、王兰、秦玺、李响； 以及贝克曼库尔特有限公司的霍德华、余启昆、叶苗。自2003年起，他们就开始接触和应用AUC技术，并在各自的研究领域进行持续探索，为发掘AUC技术本身及其应用的潜力不懈努力。贝克曼库尔特有限公司作为的分析型超速离心机制造商，始终致力于推动技术的创新与发展，鼎力支持本书出版，并慷慨提供了珍贵的历史照片和技术图片，为内容的丰富性和专业性增添了重要价值。山西吕梁学院的张霞博士为本书绘制了精美插图。
本书全体作者希望可以借由本书与读者分享自己的经验，如有疏漏之处请各位批评指正。期待AUC技术在国内基础科研和生物医药领域绽放风采！
李文奇叶晓东李少伟
2025年8月
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