納米與生命：攸關健康的生命新科學

前言及致謝 V
緒論 科學融合于生物學，重塑健康 001
生物學與醫(yī)學中的納米技術 003
定量生物學的誕生：生命的全新物理學 005
生物學和醫(yī)學的轉變 010
創(chuàng)新材料的未來 014
第1 章 最終，我們擁抱生物學的復雜性 019
分層的宇宙，分層的生命 023
近距離對焦生物的復雜性：還原生物 025
拉遠鏡頭：解釋由復雜性形成的生物學行為 030
利用納米技術工具研究生物 041
觀察進行納米尺度行走的蛋白質 045
調查多尺度的細胞行為 048
細胞如何對機械作用力與環(huán)境做出反應？ 051
將機械信號翻譯成生物語言 052
用機械信號與電學信號連接不同尺度 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
接納生物的復雜性 065
第2 章 邊制作，邊學習：DNA和蛋白質納米技術 069
DNA納米技術的誕生 073
利用DNA創(chuàng)造納米結構 077
DNA折紙術 080
DNA納米機器人 081
DNA納米技術的挑戰(zhàn) 083
蛋白質納米技術 086
通過生物演化優(yōu)化自身的納米結構 096
利用納米技術制造仿生材料和仿生設備 097
未來設備：量子物理、生物學與納米技術的相遇 099
第3 章 醫(yī)學中的納米 103
藥物發(fā)現(xiàn)簡史與納米醫(yī)學的到來 105
抗生素耐藥性與納米技術 112
利用定制化蛋白質進行藥物合理化設計 118
用于可編程化學合成的DNA納米機器人 121
用于靶向輸送藥物的納米技術 122
增強癌癥免疫療法的納米技術 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
將應用生物響應材料的皮膚貼劑中的藥物可控釋放 137
用于改進免疫療法的植入體 138
邁向超增強的免疫系統(tǒng) 140
第4 章 組織與器官再生 143
從細胞的發(fā)現(xiàn)到干細胞的發(fā)現(xiàn) 147
早期的組織工程 151
操控干細胞的命運 154
用于組織工程的納米結構材料 156
器官工程 157
三維生物打印 162
芯片上的器官 164
將生物學、物理學與數(shù)學用于工程和再生組織 166
第一個生物雜化的跨領域材料機器人 168
第5 章 總之，生命改變一切 171
結語 生物變成物理：我們成為技術物種的時代正在來臨？ 183
科學家為新的技術文化而努力 184
科技與平等 189
創(chuàng)造積極技術未來的愿景 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