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《电分析化学与生物传感技术》总结了作者十多年来在电分析化学与生物传感领域中的教学实践和科学研究经验及成果，对电分析化学的基本原理和方法以及生物传感新技术进行了深入浅出的阐述，并对其在生物分析领域中的应用进行了较详细的叙述和介绍。

《电分析化学与生物传感技术》内容包括电化学基础知识、电分析化学基本方法与超微电极电分析化学、酶促反应与生物膜基生物电分析化学、凝胶膜生物传感器、蛋白质与纳米电分析化学、超分子电分析化学与电化学免疫分析、DNA电化学分析与序列识别、电致化学发光分析、细胞电化学与细胞传感以及化学电分析化学联用技术等。

前言

序言

第一章电化学基础知识

1.1电化学的含义

1.2非法拉第过程

1.3电极反应的实质——法拉第过程及其影响因素

1.4电解过程中物质的扩散及电迁移

第二章电分析化学基本方法

2.1平面电极上的扩散电流及计时安培法

2.1.1Fick扩散定律

2.1.2Laplace变换在求解Fick第二定律中的应用

2.1.3计时安培法

2.1.4平面电极上一般扩散电流方程(恒电势伏安法)

2.1.5电流一电势方程(采样伏安法)

2.1.6平面电极上的扩散层

2.2球面电极和柱面电极上的扩散与一般扩散电流公式

2.2.1半无限球面扩散

2.2.2球面电极上一般扩散电流公式

2.2.3柱状电极上的扩散电流

2.3滴汞电极上的扩散电流

2.3.1滴汞电极

2.3.2滴汞电极上物质的传递及Fick第二扩散定律

2.3.3Ilkovie方程式

2.3.4Ilkovie方程式的修正

2.3.5Ilkovie方程式所预示的性质

2.4直流极谱的可逆波、不可逆波和动力波

2.4.1简单金属离子的可逆极谱波

2.4.2不可逆极谱波

2.4.3准可逆极谱波

2.4.4配合物极谱波

2.4.5极谱动力波和催化波

2.4.6吸附波和配合吸附波

2.4.7直流极谱技术的一些发展

2.5线性变位伏安法与循环伏安法

2.5.1可逆过程线性变位伏安法——方程式

2.5.2双电层电容与溶液阻抗的影响

2.5.3完全不可逆过程的线性变位伏安法

2.5.4平行催化过程

2.5.5导数示波极谱(伏安)法

2.5.6薄层溶液的电流-电势关系

2.5.7循环伏安法

2.6交流伏安分析

2.6.1交流电路

2.6.2可逆体系的交流极谱电流方程

2.6.3准可逆和不可逆体系的交流响应

2.6.4伴随有化学反应的AC电极过程

2.6.5循环交流伏安法

2.6.6相敏及二次谐波的交流极谱法分析

2.6.7张力电流法

2.7电极体系的交流阻抗

2.7.1理想极化电极

2.7.2无浓差极化时电极的阻抗

2.7.3浓差极化不可忽略

2.7.4电极表面状态不可忽略

2.8方波和脉冲技术

2.8.1方波极谱法

2.8.2方波技术的新进展

2.8.3脉冲伏安法

2.9半微积分极谱法

2.9.1半积分电分析方法

2.9.2半微分电分析方法

2.9.3多阶半微分电分析方法

2.9.4平行催化半微分和多阶半微分电分析方法

2.10溶出伏安分析

2.10.1线性扫描阳极溶出伏安法

2.10.2方波及脉冲技术的阳极溶出分析法

2.10.3阳极溶出新极谱法

2.11流体动力学伏安法

2.11.1对流体系的理论处理

2.11.2旋转圆盘电极

2.11.3旋转球形电极

2.11.4管状电极

2.11.5旋转环一盘电极

2.11.6旋转圆盘薄膜电极上的扩散与异相电催化研究

2.12控制电流的电分析方法

2.12.1控制电流方法的一般原理

2.12.2计时电位曲线

2.12.3交流示波极谱

2.12.4阳极溶出示波极谱法

2.12.5示波极谱滴定

第三章超微电极电分析化学

3.1微电极的类型及制备

3.2微电极的基本特性

3.3超微电极上的扩散及电流方程

3.3.1微球电极上的扩散

3.3.2微柱球电极上的扩散

3.3.3微盘球电极上的扩散

3.3.4微带电极上的扩散

3.3.5微环电极上的扩散

3.3.6球、盘、柱及带电极在稳态或准稳态条件下扩散的相关性

3.4超微电极阵列

3.4.1所有电极置于同一电势

3.4.2阵列电极置于发生-收集模式

3.4.3均相动力学常数的测定

3.4.4双带电极上电化学发光

3.5超微电极的应用

参考文献

第四章酶促反应电分析化学

4.1酶促反应

4.1.1酶促反应特性

4.1.2酶促反应动力学

4.1.3影响酶促反应的因素

4.2酶促反应的电化学研究

4.2.1酶促反应动力学分析

4.2.2酶促反应电化学研究方法

4.2.3固定化酶酶促反应动力学研究

4.3酶促反应的电化学生物传感

4.3.1酶电极

4.3.2酶的固定化

4.3.3酶电极研究的趋势

4.4基于酶促反应发展的其他电化学生物传感器

4.4.1酶免疫分析

4.4.2核酸分析

4.4.3糖类分析

参考文献

第五章生物膜基生物电分析化学

5.1Langmuir-Blodgett(LB)膜技术

5.1.1LB膜制备装置与制备

5.1.2LB膜的材料

5.1.3LB膜的类型与特点

5.1.4LB膜在生物传感器中的应用

5.2脂双层膜

5.2.1脂质体

5.2.2传统的平板BLM

5.2.3介质支撑平板双层磷脂膜(s-BLM)

5.2.4水凝胶上的BLMs(sb-BLMs)

5.2.5固体载体支撑的混和双层类脂膜

5.2.6脂双层膜在生物传感器中的应用

5.3多层磷脂膜

5.3.1多层磷脂浇铸膜

5.3.2磷酸盐沉积的自组装膜

参考文献

第六章凝胶膜生物传感器

6.1溶胶-凝胶过程

6.1.1凝胶的制备

6.1.2反应参数的影响

6.1.3电化学生物传感器制备中的凝胶过程

6.2溶胶-凝胶的特点

6.3生物分子的溶胶-凝胶固定与膜电极

6.3.1生物分子的溶胶-凝胶固定

6.3.2溶胶-凝胶电化学生物传感器

6.4溶胶-凝胶电化学生物传感器的应用

6.4.1溶胶-凝胶电化学生物传感器的发展

6.4.2几种重要的溶胶-凝胶电化学生物传感器

6.5有机相生物传感器

参考文献

第七章蛋白质电化学与纳米电分析化学

7.1蛋白质在电极上的直接电化学

7.1.1电极材料的选择

7.1.2电极的表面修饰

7.1.3重要氧化还原蛋白质的直接电化学

7.2固定化蛋白质的直接电化学研究方法

7.2.1蛋白质表面覆盖度测定

7.2.2质子参与的蛋白质直接电化学过程

7.2.3蛋白质直接电化学的动力学研究

7.3纳米粒子修饰电极上蛋白质固定与直接电子传递

7.3.1金胶纳米粒子仿生界面的构建与蛋白质的直接电子传递

7.3.2微孔与介孔分子筛上蛋白质的直接电子传递

7.3.3蛋白质在二氧化锆纳米粒子上的直接电化学

7.4纳米粒子在传感器制备中的应用

7.4.1金胶纳米粒子用于电化学传感器的构建

7.4.2其他金属与二氧化锆纳米粒子构建无试剂电化学传感器

7.4.3分子筛纳米粒子构建无试剂电化学传感器

参考文献

第八章超分子电分析化学

8.1超分子化学的基本性质——识别和催化

8.1.1分子识别

8.1.2催化作用

8.1.3超分子分析化学

8.2电化学传感器中的超分子化学

8.2.1冠状化合物

8.2.2环糊精

8.2.3杯芳烃

8.2.4卟啉和酞菁

8.2.5分子自组装膜

8.3超分子电化学研究

8.3.11：1包络物的形成常数

8.3.2多主体包络物的形成常数

8.3.3包络物形成对电催化氧化的影响

8.3.4主体自组装单层表面包络物的形成

8.4超分子化学在化学修饰电极中的应用

参考文献

第九章电化学免疫分析与免疫传感器

9.1免疫分析概述

9.1.1抗体的基本结构

9.1.2单克隆抗体和多克隆抗体

9.1.3抗体碎片

9.1.4免疫分析方法

9.2电化学免疫分析

9.2.1电化学免疫分析中常用标记物

9.2.2电化学免疫分析方法

9.3均相电化学免疫分析

9.4毛细管电化学酶联免疫分析法

9.5免疫传感器

9.5.1质量检测免疫传感器

9.5.2热量检测免疫传感器

9.5.3光学免疫传感器

9.5.4电化学免疫传感器

9.6电化学免疫传感器在临床诊断中的应用

9.6.1化学修饰电极免疫分析

9.6.2免分离电化学免疫传感器

9.6.3竞争性电化学免疫传感分析

9.6.4一次性电化学免疫传感芯片

参考文献

第十章DNA电化学分析与序列识别

10.1DNA的结构和性质

10.1.1DNA的组成与结构

10.1.2DNA的性质

10.1.3DNA的变性与复性

10.1.4DNA电化学性质

10.1.5DNA结构对电化学响应的影响

10.2DNA浓度的电化学检测

10.3DNA电化学传感器

10.3.1基本原理

10.3.2DNA探针的固定

10.3.3DNA杂交指示剂

10.3.4DNA电化学传感器

10.3.5直接电化学DNA生物传感

10.3.6DNA电化学传感器的选择性

10.4PCR技术一电化学检测联用

10.4.1PCR技术

10.4.2PCR技术一电化学检测联用

10.5酶联放大DNA电化学生物传感

10.6DNA序列电化学分析中的纳米技术

10.7电化学DNA传感器的应用

10.7.1DNA损伤与损伤剂检测

10.7.2环境污染监控

10.7.3病原基因检测和基因疾病诊断

10.7.4药理分析

参考文献

第十一章电致化学发光分析

11.1电化学发光过程

11.1.1ECL基本原理

11.1.2电致化学发光的实验装置

11.1.3电致化学发光分析法的特点

11.2电化学发光反应主要类型及应用

11.2.1聚芳香族碳氢化合物(PAHs)及有机物的电化学发光

11.2.2酰肼类化合物

11.2.3无机物及金属有机络合物的ECL

11.2.4氧化物修饰的阴极发光

11.3电化学发光传感器及其应用

11.3.1基于固定化Ru(bpy)?的电化学发光及酶传感器

11.3.2基于鲁米诺ECL的酶传感器

11.3.3ECL免疫传感器与DNA探针

11.3.4量子点电化学发光传感器

11.4ECL联用技术

11.4.1Ru(bpy)?ECL与HPLC、FIA联用

11.4.2Ru(bpy)?ECL与CE联用

11.4.3Ru(bpy)?ECL与微芯片联用

11.5电化学发光成像法

11.5.1ECL成像技术

11.5.2电极表面活性分布的表征

11.5.3电极表面粗糙度的表征

11.5.4流体动力学研究

11.5.5固态电子传输和电子转移机理研究

11.5.6反应动力学研究

11.6电化学发光的发展前景

参考文献

第十二章细胞电化学与细胞传感

12.1细胞电化学意义

12.1.1钿胞电化学研究意义

12.1.2细胞内电子传递的统一性

12.1.3肿瘤细胞电化学行为及其应用

12.2细胞的介电行为与电化学性质

12.3细胞电泳及肿瘤组织检测

12.3.1细胞电泳的基本原理及其意义

12.3.2单细胞凝胶电泳检测

12.3.3毛细管电泳单细胞分析

12.4细胞在新型仿生界面的增殖与固定技术

12.4.1细胞固定技术

12.4.2细胞在新型仿生界面的增殖与细胞传感器

12.4.3细胞在新型医用材料界面的增殖与电化学表征

12.5细胞膜上蛋白质的电化学免疫分析

12.5.1细胞膜组分及肿瘤细胞表面特性的改变

12.5.2细胞膜表面抗原与免疫分析

12.5.3肿瘤标志物及细胞膜表面蛋白质电化学免疫分析

12.6电化学药敏检测方法

12.6.1细胞电化学伏安响应

12.6.2肿瘤细胞生长及药物抑制作用的分析

12.7电场对肿瘤细胞的电化学疗法

12.8细胞电化学发展思路

参考文献

第十三章电分析化学联用技术

13.1液相色谱／毛细管电泳一电化学检测

13.1.1液相色谱／毛细管电泳一电化学检测技术

13.1.2液相色谱／毛细管电泳一电化学检测联用技术的设计

13.1.3液相色谱／毛细管电泳一电化学联用技术的应用

13.2光谱电化学法

13.2.1光谱电化学分析法的产生及分类

13.2.2光谱电化学池的特点与分类

13.2.3光谱电化学研究法的优缺点

13.2.4光谱电化学的研究应用

13.3石英晶体微天平一电化学系统

13.3.1石英晶体微天平的基本原理

13.3.2石英晶体微天平一电化学系统

13.3.3EQCM的应用研究

13.4扫描电化学显微镜

13.4.1实验装置、工作模式和工作原理

13.4.2SECM的探头的研制与图像

13.4.3SECM在生物分析方面的应用

13.4.4展望

13.5电化学扫描隧道显微镜

13.5.1EICSTM的仪器装置、工作原理

13.5.2ECSTM的应用

13.6电化学原子力显微镜法

13.6.1AFM原理与技术

13.6.2现场ECAFM的应用

13.6.3现场ECAFM的展望

参考文献

鞠熀先1964年11月生，江苏靖江人，南京大学教授、博士生导师。1992年获南京大学博士学位，1996-1997年为加拿大Montreal大学博士后，1999年为爱尔兰国立大学短期访问教授，2000年为德国Potsdam大学和Munsccr大学客座教授。曾任第一届国际传感器科学研讨会（巴黎，2003年）学术委受会委员，第三届国际传感器科学研讨会（南京，2004年）执行主席。现兼任Sensors执行主编，AnalyticalLetters国际编委，《分析科学学报》、《药学学报》、《化学传感器》和《分析试验室》编委，江苏省化学化工学会分析化学专业委员会主任，中国仪器仪表学会化学传感器专业委员会副主任，中国分析测试协会青年学术委员会副主任，分析化学出东省重点实验室（聊城大学）学术委员会主任，重庆医科大学兼职教授、博士生导师。

研究方向为生物分析化学、主要包括功能传感与生化分析，纳米心芯片分析、免疫、细胞和基因分析及临床检验技术等。主持国家杰出青年科学基金（2003）、国家自然科学基金重点项目（2003）、国家自然科学基金重点项目（2005）和创新研究群体科学基金（2005）。完成国家自然科学基金委员会、教育部与江苏省等项目近20项。发表论文207篇，获专利8项，出版专著1部、英文专章6章，合编专著2部，研究成果被SCI刊物他人引用1100多次。曾获2001年江苏省青年科学家奖、2001中国高科的学技术一等奖、1999年教育部科技进步三等奖、1995年国家教委科技进步三等奖和1996年中国化学青年化学奖。

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书籍介绍

《电分析化学与生物传感技术》总结了作者十多年来在电分析化学与生物传感领域中的教学实践和科学研究经验及成果，对电分析化学的基本原理和方法以及生物传感新技术进行了深入浅出的阐述，并对其在生物分析领域中的应用进行了较详细的叙述和介绍。

《电分析化学与生物传感技术》内容包括电化学基础知识、电分析化学基本方法与超微电极电分析化学、酶促反应与生物膜基生物电分析化学、凝胶膜生物传感器、蛋白质与纳米电分析化学、超分子电分析化学与电化学免疫分析、DNA电化学分析与序列识别、电致化学发光分析、细胞电化学与细胞传感以及化学电分析化学联用技术等。