生物工程下游技術(shù)（第三版）

第1篇生物反應(yīng)器及大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)001
第1章生物反應(yīng)器002
1.1概述002
1.1.1生物反應(yīng)器的定義002
1.1.2生物反應(yīng)器的分類方法003
1.2生物反應(yīng)器的類型004
1.2.1機(jī)械攪拌式生物反應(yīng)器005
1.2.2固定床生物反應(yīng)器008
1.2.3中空纖維生物反應(yīng)器009
1.2.4氣升式生物反應(yīng)器009
1.2.5一次性生物反應(yīng)器010
1.2.6光生物反應(yīng)器011
1.3生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與放大012
1.3.1生物反應(yīng)器的放大012
1.3.2生物反應(yīng)器的規(guī)?？s小015
1.4生物反應(yīng)器內(nèi)流體混合與物質(zhì)傳遞017
1.4.1生物反應(yīng)器內(nèi)的流體剪切力及流體混合017
1.4.2生物反應(yīng)器內(nèi)的氣液傳質(zhì)018
參考文獻(xiàn)023

第2章動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)025
2.1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)概述025
2.1.1發(fā)展歷程025
2.1.2工業(yè)化應(yīng)用026
2.2影響動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程的關(guān)鍵因素及培養(yǎng)基組成030
2.2.1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基成分及作用030
2.2.2常用培養(yǎng)基設(shè)計(jì)033
2.2.3國內(nèi)外無血清培養(yǎng)基的工業(yè)化情況033
2.2.4營養(yǎng)物質(zhì)與代謝副產(chǎn)物間的關(guān)系034
2.2.5培養(yǎng)環(huán)境因素036
2.3動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)常用方法038
2.4動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)操作方式041
2.4.1分批培養(yǎng)041
2.4.2流加培養(yǎng)043
2.4.3半連續(xù)培養(yǎng)047
2.4.4連續(xù)培養(yǎng)048
2.4.5灌注培養(yǎng)048
2.4.6動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)用生物反應(yīng)器簡介056
參考文獻(xiàn)057

第3章植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)060
3.1概述060
3.1.1發(fā)展歷程與應(yīng)用現(xiàn)狀060
3.1.2植物細(xì)胞培養(yǎng)特性061
3.1.3發(fā)展前景061
3.2植物細(xì)胞培養(yǎng)方法062
3.2.1植物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)062
3.2.2植物細(xì)胞固定化培養(yǎng)067
3.3植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)次生代謝物069
3.3.1基本程序070
3.3.2影響次生代謝物積累的因素071
3.3.3提高次生代謝物產(chǎn)量的途徑073
3.4植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)重組蛋白質(zhì)076
3.4.1宿主細(xì)胞076
3.4.2基本程序078
3.4.3提升重組蛋白質(zhì)產(chǎn)量的措施079
參考文獻(xiàn)080

第4章微生物發(fā)酵技術(shù)082
4.1微生物發(fā)酵技術(shù)歷史及應(yīng)用082
4.1.1微生物發(fā)酵技術(shù)發(fā)展歷史082
4.1.2微生物發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用084
4.2微生物發(fā)酵工程085
4.2.1育種085
4.2.2菌種增殖及培養(yǎng)條件的選擇087
4.2.3發(fā)酵方法087
4.3基因重組微生物培養(yǎng)技術(shù)089
4.3.1概述089
4.3.2基因工程菌的培養(yǎng)091
4.3.3工程菌的穩(wěn)定性095
4.3.4代謝副產(chǎn)物096
4.3.5高密度培養(yǎng)097
4.3.6培養(yǎng)過程的模擬099
參考文獻(xiàn)102

第2篇目標(biāo)產(chǎn)物的分離與純化105
第5章細(xì)胞破碎、固液分離及原核表達(dá)蛋白質(zhì)的復(fù)性技術(shù)106
5.1概述106
5.2細(xì)胞破碎106
5.2.1細(xì)胞破碎方法及機(jī)理107
5.2.2細(xì)胞破碎技術(shù)109
5.3固液分離115
5.3.1離心分離116
5.3.2雙水相萃取117
5.3.3泡沫分離法119
5.3.4擴(kuò)張床吸附技術(shù)121
5.4變性蛋白質(zhì)復(fù)性技術(shù)124
5.4.1包含體125
5.4.2蛋白質(zhì)復(fù)性126
5.5蛋白質(zhì)折疊液相色譜法130
5.5.1凝膠排阻色譜法131
5.5.2離子交換色譜法133
5.5.3親和色譜法133
5.5.4疏水相互作用色譜134
5.5.5各種色譜復(fù)性方法比較136
參考文獻(xiàn)137

第6章膜分離技術(shù)及在生物工程中的應(yīng)用140
6.1概述140
6.1.1膜分離原理140
6.1.2膜分離技術(shù)特點(diǎn)140
6.1.3膜的種類141
6.2膜分離技術(shù)類型與膜材料143
6.2.1膜分離技術(shù)類型143
6.2.2膜組件145
6.3濃差極化與膜污染及清洗方法146
6.3.1膜污染與濃差極化146
6.3.2影響膜污染的因素148
6.3.3膜污染控制149
6.3.4清洗方法151
6.4膜分離技術(shù)在生物工程中的應(yīng)用153
參考文獻(xiàn)157

第7章生物大分子色譜分離與純化159
7.1基本理論159
7.1.1計(jì)量置換理論160
7.1.2短柱理論162
7.2裝置和操作技術(shù)167
7.3色譜條件及色譜純化工藝最優(yōu)化168
7.4色譜餅170
參考文獻(xiàn)173

第8章無機(jī)基質(zhì)高效色譜填料175
8.1概述175
8.2無機(jī)基質(zhì)色譜填料176
8.2.1常見無機(jī)基質(zhì)176
8.2.2無機(jī)基質(zhì)的填料結(jié)構(gòu)178
8.2.3硅膠表面修飾和功能化179
8.3無機(jī)基質(zhì)正相色譜填料182
8.3.1正相色譜填料種類與性質(zhì)182
8.3.2常見正相色譜填料183
8.3.3正相硅膠應(yīng)用案例184
8.4無機(jī)基質(zhì)反相色譜填料184
8.4.1反相色譜填料種類與性質(zhì)184
8.4.2常見反相色譜填料185
8.4.3反相硅膠應(yīng)用案例186
8.5無機(jī)基質(zhì)親水作用色譜填料187
8.5.1親水作用色譜填料的種類與性質(zhì)188
8.5.2常見的親水作用色譜填料188
8.6無機(jī)基質(zhì)離子交換色譜填料189
8.6.1離子交換色譜填料的種類與性質(zhì)189
8.6.2以硅膠為基質(zhì)的離子交換色譜填料的制備190
8.7無機(jī)基質(zhì)手性色譜填料190
8.7.1手性色譜填料種類與性能191
8.7.2常見以硅膠為基質(zhì)的手性色譜填料192
8.7.3硅膠基質(zhì)手性色譜填料應(yīng)用案例193
8.8無機(jī)基質(zhì)體積排阻色譜填料193
8.8.1體積排阻色譜填料種類與性能194
8.8.2常見以硅膠為基質(zhì)的體積排阻色譜填料195
8.9無機(jī)基質(zhì)色譜填料研發(fā)新進(jìn)展195
參考文獻(xiàn)197

第9章有機(jī)聚合物基質(zhì)色譜填料199
9.1概述199
9.2聚合物基質(zhì)反相色譜填料200
9.2.1聚合物反相色譜常用基質(zhì)201
9.2.2聚合物反相色譜填料與硅膠反相色譜填料的互補(bǔ)性203
9.3聚合物基質(zhì)離子交換色譜填料205
9.3.1聚合物離子交換色譜常用基質(zhì)206
9.3.2聚合物離子交換色譜介質(zhì)應(yīng)用209
9.4聚合物基質(zhì)疏水相互作用色譜填料209
9.4.1常用聚合物疏水作用色譜填料介紹209
9.4.2疏水色譜技術(shù)的應(yīng)用211
9.5聚合物基質(zhì)親和色譜填料211
9.5.1常見聚合物基質(zhì)親和色譜填料212
9.5.2聚合物基質(zhì)親和色譜填料與傳統(tǒng)糖類基質(zhì)親和色譜填料對(duì)比214
9.6聚合物基質(zhì)色譜填料性能評(píng)價(jià)216
9.6.1填料理化性質(zhì)的表征216
9.6.2色譜填料性能的表征216
參考文獻(xiàn)217

第10章排阻色譜219
10.1概述219
10.1.1排阻色譜發(fā)展歷史219
10.1.2排阻色譜分離原理219
10.2多糖基質(zhì)排阻色譜介質(zhì)及使用方法222
10.2.1排阻色譜介質(zhì)223
10.2.2排阻色譜介質(zhì)選擇依據(jù)229
10.3排阻色譜在生物工程產(chǎn)品純化中應(yīng)用230
10.3.1生物大分子的分離純化230
10.3.2蛋白質(zhì)分子量測(cè)定234
10.3.3蛋白質(zhì)復(fù)性235
10.3.4濃縮蛋白質(zhì)溶液236
10.3.5測(cè)定蛋白質(zhì)構(gòu)象轉(zhuǎn)化點(diǎn)236
參考文獻(xiàn)238

第11章離子交換色譜240
11.1概述240
11.2蛋白質(zhì)樣品的離子交換作用241
11.2.1溶液中蛋白質(zhì)帶電狀況241
11.2.2離子交換過程243
11.2.3離子交換色譜的蛋白質(zhì)保留機(jī)理246
11.3離子交換色譜介質(zhì)結(jié)構(gòu)及種類247
11.3.1離子交換色譜介質(zhì)結(jié)構(gòu)247
11.3.2離子交換色譜介質(zhì)分類248
11.3.3常見離子交換介質(zhì)產(chǎn)品249
11.4離子交換色譜使用條件選擇250
11.4.1離子交換介質(zhì)種類選擇250
11.4.2柱子選擇252
11.4.3流動(dòng)相選擇253
11.4.4洗脫模式257
11.4.5流速、檢測(cè)波長及操作溫度選擇258
11.4.6流動(dòng)相樣品處理和上樣量258
11.4.7使用步驟258
11.5離子交換色譜在生物工程純化中的應(yīng)用261
11.5.1單克隆抗體純化261
11.5.2去除內(nèi)毒素261
11.5.3血管抑素3A工程蛋白柱復(fù)性與純化262
11.5.4蔗糖酶不同離子交換介質(zhì)純化263
11.5.5獸用疫苗純化264
11.5.6基因重組人血紅蛋白純化266
11.5.7基因重組人血清白蛋白純化266
參考文獻(xiàn)268

第12章親和色譜269
12.1概述269
12.1.1親和色譜發(fā)展歷程269
12.1.2親和色譜特點(diǎn)270
12.2親和色譜分離原理及操作270
12.2.1分離原理270
12.2.2基本操作步驟271
12.3親和色譜介質(zhì)組成、分類及影響分離因素273
12.3.1親和色譜介質(zhì)組成273
12.3.2親和色譜分類276
12.3.3影響親和色譜分離的因素278
12.4親和色譜在生物大分子純化中的應(yīng)用279
12.4.1蛋白質(zhì)A/G為親和配體的抗體純化279
12.4.2單克隆抗體作為親和配體純化蛋白質(zhì)282
12.4.3金屬螯合親和色譜純化重組蛋白質(zhì)282
12.4.4染料親和色譜純化蛋白質(zhì)284
12.4.5其它新型親和色譜純化技術(shù)284
12.4.6親和色譜應(yīng)用中的問題及解決策略286
參考文獻(xiàn)287

第13章疏水作用色譜和反相色譜289
13.1疏水色譜概述289
13.1.1基本原理289
13.1.2作用機(jī)理291
13.2疏水色譜介質(zhì)組成及分離條件選擇292
13.2.1介質(zhì)基本組成292
13.2.2常用介質(zhì)292
13.2.3分離蛋白質(zhì)時(shí)的條件選擇293
13.2.4操作過程297
13.3反相色譜概述299
13.3.1蛋白質(zhì)在反相色譜中的作用機(jī)理299
13.3.2反相色譜分離條件選擇300
13.4疏水色譜與反相色譜的異同303
13.4.1疏水色譜與反相色譜分離機(jī)理相同303
13.4.2疏水色譜與反相色譜介質(zhì)配體303
13.4.3疏水色譜與反相色譜流動(dòng)相組成與洗脫能力比較303
13.4.4溫度影響303
13.4.5疏水色譜與反相色譜的應(yīng)用304
13.5疏水色譜及反相色譜在蛋白質(zhì)純化中的應(yīng)用305
13.5.1疏水色譜在蛋白質(zhì)純化中的應(yīng)用305
13.5.2反相色譜在蛋白質(zhì)純化中的應(yīng)用309
參考文獻(xiàn)311

第14章制備色譜及工藝優(yōu)化313
14.1概論313
14.1.1制備色譜的定義313
14.1.2蛋白質(zhì)制備色譜純化工藝現(xiàn)狀313
14.1.3制備色譜與傳統(tǒng)分析色譜異同314
14.2制備色譜評(píng)估參數(shù)315
14.2.1負(fù)載量315
14.2.2評(píng)估參數(shù)316
14.3制備色譜最佳純化條件建立316
14.3.1色譜技術(shù)之間相容性選擇原則317
14.3.2最佳純化條件建立319
14.4蛋白質(zhì)色譜純化的工藝優(yōu)化324
14.4.1色譜純化工藝建立前應(yīng)遵循的基本原則324
14.4.2蛋白質(zhì)純化基本工藝流程325
14.5制備色譜在蛋白質(zhì)純化方面的應(yīng)用327
14.5.1血液制品純化327
14.5.2基因重組人血清白蛋白純化329
14.5.3胰島素純化330
14.5.4疫苗純化331
14.5.5單克隆抗體藥物純化332
參考文獻(xiàn)332

第3篇目標(biāo)產(chǎn)物分析檢測(cè)及質(zhì)量控制334
第15章電泳技術(shù)335
15.1薄層電泳335
15.1.1薄層電泳原理335
15.1.2薄層電泳應(yīng)用335
15.2凝膠電泳336
15.2.1凝膠電泳原理336
15.2.2凝膠電泳應(yīng)用337
15.2.3二維凝膠電泳341
15.3毛細(xì)管電泳344
15.3.1毛細(xì)管電泳原理345
15.3.2毛細(xì)管電泳分類345
15.3.3毛細(xì)管電泳應(yīng)用346
15.4自由流電泳347
15.4.1載體自由流電泳347
15.4.2無載體自由流電泳348
15.4.3自由流電泳應(yīng)用349
參考文獻(xiàn)350

第16章生物質(zhì)譜技術(shù)351
16.1生物質(zhì)譜原理351
16.2生物質(zhì)譜技術(shù)應(yīng)用351
16.2.1蛋白質(zhì)定性分析351
16.2.2蛋白質(zhì)鑒定方法353
16.2.3蛋白質(zhì)磷酸化分析方法360
16.2.4蛋白質(zhì)糖基化分析方法361
16.2.5蛋白質(zhì)定量分析364
參考文獻(xiàn)368

第17章蛋白質(zhì)產(chǎn)品分析技術(shù)370
17.1蛋白質(zhì)含量測(cè)定370
17.1.1紫外吸收法370
17.1.2考馬斯亮藍(lán)法371
17.1.3雙縮脲法371
17.1.4福林酚試劑法372
17.1.5二辛可寧酸法373
17.2蛋白質(zhì)氨基酸序列、肽譜、二硫鍵及純度分析374
17.2.1蛋白質(zhì)氨基酸序列分析374
17.2.2蛋白質(zhì)肽譜分析375
17.2.3蛋白質(zhì)二硫鍵分析376
17.2.4蛋白質(zhì)純度分析377
17.3生物藥品中的痕量雜質(zhì)檢測(cè)技術(shù)377
17.3.1生物藥品中雜質(zhì)的來源及分類377
17.3.2生物技術(shù)產(chǎn)品中痕量無機(jī)雜質(zhì)分析檢測(cè)技術(shù)379
17.3.3生物技術(shù)產(chǎn)品中痕量有機(jī)雜質(zhì)分析檢測(cè)技術(shù)381
17.4生物技術(shù)產(chǎn)品中大分子雜質(zhì)檢測(cè)技術(shù)384
17.4.1痕量DNA殘留檢測(cè)技術(shù)384
17.4.2生物藥物中蛋白質(zhì)類雜質(zhì)檢測(cè)方法及質(zhì)量控制386
17.4.3生物制品生物安全性檢查389
參考文獻(xiàn)389