納米與生命：攸關(guān)健康的生命新科學(xué)

前言及致謝 V
緒論 科學(xué)融合于生物學(xué)，重塑健康 001
生物學(xué)與醫(yī)學(xué)中的納米技術(shù) 003
定量生物學(xué)的誕生：生命的全新物理學(xué) 005
生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的轉(zhuǎn)變 010
創(chuàng)新材料的未來 014
第1 章 最終，我們擁抱生物學(xué)的復(fù)雜性 019
分層的宇宙，分層的生命 023
近距離對焦生物的復(fù)雜性：還原生物 025
拉遠(yuǎn)鏡頭：解釋由復(fù)雜性形成的生物學(xué)行為 030
利用納米技術(shù)工具研究生物 041
觀察進(jìn)行納米尺度行走的蛋白質(zhì) 045
調(diào)查多尺度的細(xì)胞行為 048
細(xì)胞如何對機(jī)械作用力與環(huán)境做出反應(yīng)？ 051
將機(jī)械信號翻譯成生物語言 052
用機(jī)械信號與電學(xué)信號連接不同尺度 058
生物電對器官活動的程序控制 060
分層的生物、分層的大腦以及分層的思維 061
接納生物的復(fù)雜性 065
第2 章 邊制作，邊學(xué)習(xí)：DNA和蛋白質(zhì)納米技術(shù) 069
DNA納米技術(shù)的誕生 073
利用DNA創(chuàng)造納米結(jié)構(gòu) 077
DNA折紙術(shù) 080
DNA納米機(jī)器人 081
DNA納米技術(shù)的挑戰(zhàn) 083
蛋白質(zhì)納米技術(shù) 086
通過生物演化優(yōu)化自身的納米結(jié)構(gòu) 096
利用納米技術(shù)制造仿生材料和仿生設(shè)備 097
未來設(shè)備：量子物理、生物學(xué)與納米技術(shù)的相遇 099
第3 章 醫(yī)學(xué)中的納米 103
藥物發(fā)現(xiàn)簡史與納米醫(yī)學(xué)的到來 105
抗生素耐藥性與納米技術(shù) 112
利用定制化蛋白質(zhì)進(jìn)行藥物合理化設(shè)計(jì) 118
用于可編程化學(xué)合成的DNA納米機(jī)器人 121
用于靶向輸送藥物的納米技術(shù) 122
增強(qiáng)癌癥免疫療法的納米技術(shù) 128
用于基因編輯與基因遞送的納米顆粒 133
藥物與分子從聚合材料中可控釋放 135
將應(yīng)用生物響應(yīng)材料的皮膚貼劑中的藥物可控釋放 137
用于改進(jìn)免疫療法的植入體 138
邁向超增強(qiáng)的免疫系統(tǒng) 140
第4 章 組織與器官再生 143
從細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)到干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn) 147
早期的組織工程 151
操控干細(xì)胞的命運(yùn) 154
用于組織工程的納米結(jié)構(gòu)材料 156
器官工程 157
三維生物打印 162
芯片上的器官 164
將生物學(xué)、物理學(xué)與數(shù)學(xué)用于工程和再生組織 166
第一個生物雜化的跨領(lǐng)域材料機(jī)器人 168
第5 章 總之，生命改變一切 171
結(jié)語 生物變成物理：我們成為技術(shù)物種的時代正在來臨？ 183
科學(xué)家為新的技術(shù)文化而努力 184
科技與平等 189
創(chuàng)造積極技術(shù)未來的愿景 193
在過去的光輝中前行 196
譯后記 人類的又一次三岔路口 199
注釋 203