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第一篇 生物多样性与天然活性成分的高通量筛选3

第一章 概论3

一、高通量筛选产生的背景3

二、高通量筛选系统及其特点4

三、高通量筛选的基础5

(一)生物多样性5

(二)化学多样性9

四、高通量筛选技术的发展前景12

一、我国植物多样性简介14

第二章 陆地植物多样性与高通量筛选14

二、我国药用植物资源概况17

三、西方国家植物药利用概况21

(一)美国21

(二)加拿大23

(三)德国25

四、植物样品的采集26

(一)常规采集技术26

(二)微量采集技术28

五、植物样品的预处理技术31

七、样品的提取32

六、新鲜与干燥植物样品的处理32

八、高通量筛选前的处理35

九、天然植物资源的利用与保护36

(一)植物资源利用现状36

(二)若干保护措施36

第三章 微生物多样性与高通量筛选40

一、我国微生物的生物多样性简介40

(一)微生物的范围40

(二)原核微生物的物种多样性40

(五)真核微生物41

(三)极端环境下的微生物41

(四)病毒41

(六)中国真菌的特有性和高度多样性地区43

二、寻找微生物药物的基本途径和方法44

三、影响微生物合成的主要因素48

(一)微生物48

(二)酶及底物49

(三)其他培养条件51

(一)微生物发酵法53

四、微生物合成的常用方法53

(二)微生物固定法55

(三)基因重组技术的应用58

五、利用微生物合成各类化合物61

(一)多糖类等聚合物61

(二)抗生素62

(三)氨基酸63

(四)香料63

(五)蛋白质类65

(六)类固醇类66

(七)手性化合物68

(八)免疫调节剂69

(九)酶抑制剂70

(十)受体拮抗剂72

(十一)其他活性化合物72

六、微生物、酶合成的应用前景73

第四章 海洋生物多样性与高通量筛选76

一、海洋生物多样性与化学多样性77

(一)生物多样性77

(二)化学多样性84

二、海洋生药学的发展与高通量筛选87

(一)概况87

(二)国内海洋药物研究现状87

(三)各类海洋生药简介89

(四)高通量筛选技术对海洋生药学发展的促进作用93

三、高通量筛选技术在海洋药物研究开发中的应用93

(一)发展回顾93

(二)海洋生物化合物库和样品库的建立95

(三)海洋生物活性物质的高通量筛选流程104

(四)海洋生物活性成分的全方位筛选105

(五)与海洋活性物质研究相关的生物技术107

四、海洋生物资源的保护与可持续开发利用112

(一)HTS对海洋生物资源及环境的影响112

(二)海洋生物资源可持续利用的策略113

第二篇 组合化学与高通量筛选119

第五章 组合化学119

一、概述119

(一)传统的药物发现过程123

二、组合化学产生的背景及先导物发现途径123

(三)合理药物设计125

(四)组合化学和组合合成125

(二)历史库筛选125

第六章 固相化合物库的合成127

一、固相化学127

二、固相载体127

(一)交联聚苯乙烯128

(二)聚酰胺树脂129

(三)可控孔度玻璃129

三、连接分子130

(四)TentaGel树脂130

(五)磁性树脂珠130

(一)羧酸连接分子131

(二)酰胺连接分子133

(三)醇连接分子135

(四)胺连接分子136

(五)无痕迹连接分子137

(六)可光切割的连接分子138

(一)“混-分”法139

四、组合库的合成139

(三)光导向平行合成141

(二)茶袋法141

(四)纤维素载体法146

(五)层状高聚物上的合成148

(六)在多针上合成的化合物库150

(七)在圆片上合成的化合物库154

(八)位置扫描库155

(九)正交组合库159

二、寡核苷酸库163

第七章 肽以外的化合物库163

一、非肽化合物库的发展163

三、寡糖库164

四、非天然肽167

五、从化合物库到化合物库168

六、寡聚氨基甲酸酯库169

七、其他酰胺库170

八、小分子化合物库172

一、平行液相合成176

第八章 液相化合物库的合成176

二、索引组合化合物库178

三、以模板为基础的化合物库182

四、液相组合合成183

五、树枝状载体的组合化学184

六、液-液纯化的液相化合物库185

七、氟溶液的化学186

八、应用固相试剂的液相化学188

九、用树脂捕获的液相化学189

十、应用高聚物试剂的液相化学191

第九章 编码的组合合成194

一、标签化合物实例195

(一)寡核苷酸标签195

(二)多肽标签196

(三)卤代芳烃标签198

(四)二级胺标签201

(五)核素标签202

二、射频标签203

三、激光光学编码204

四、荧光团编码205

第三篇 生物活性高通量筛选的分析方法和检测技术209

第十章 生物检测方法的设计和操作209

一、先导化合物的选择209

(一)检测技术的发展209

(二)药物研究的理想先导化合物210

(三)染色体组撞击210

(一)生物化学检测法212

二、筛选检测法的类型和特征212

(二)细胞检测法215

三、选择最优化检测方法220

四、生物检测技术与高通量筛选221

(一)发展新技术以降低筛选中的损耗221

(二)高通量筛选方法的多样性222

(三)高通量筛选方法的发展方向222

第十一章 亲和闪烁检测法223

一、检测的自动化223

三、检测的总数据点224

四、检测中的干扰和淬灭校正224

二、检测的通量224

五、信噪比225

六、废物处理225

七、闪烁计数器类型及化合物库类型226

第十二章 闪烁板技术227

一、闪烁板闪烁计数的原理和特征227

(一)微板表面闪烁作用理论227

(二)计数器的计数特征227

三、闪烁板活细胞检测法228

二、闪烁板受体结合检测228

四、闪烁板酶检测法229

(一)蛋白激酶检测法229

(二)氯霉素乙酰转移酶检测法229

(三)逆转录酶检测法230

五、闪烁板的放射免疫检测法230

第十三章 神经营养因子受体小分子激动剂和拮抗剂的检测法232

(一)材料和方法233

(二)检测法特征233

一、受体结合检测法233

二、受体活性检测法234

(一)材料和方法234

(二)检测法特征235

三、检测自动化235

第十四章 均相时间分辨荧光法237

一、HTRF的原理237

(一)镧系稀土元素螯合物的荧光特性237

(二)均相模式理论238

二、HTRF检测仪及其自动化239

(一)时间分辨荧光检测仪239

(三)结合标记的选择性测定及内部滤光效应的校正239

(四)标记方法239

(二)荧光发射光谱的检测240

(三)双波长时间分辨微量板荧光检测仪241

(四)仪器的自动化241

三、HTRF在生物学领域中的应用241

(一)免疫检测242

(二)用镧系元素螯合物标记蛋白242

(五)细胞毒性检测243

(四)受体结合检测和酶检测243

(三)DNA杂交检测243

四、HTRF在高通量筛选中的应用244

(一)实验试剂的预处理244

(二)实验样品的预处理244

(三)放射性筛选方案和数据处理245

(四)结果和讨论245

五、HTRF的优点和前景246

(一)原理247

一、原理、仪器设备和检测特征247

第十五章 荧光极化法247

(二)荧光极化检测仪248

(三)检测特征248

二、应用及存在的问题248

(一)高通量筛选和荧光极化检测248

(二)检测数据分析249

(三)存在问题及对策249

三、展望250

(二)β-半乳糖苷酶252

(一)氯霉素乙酰转移酶252

一、报告基因及其产物252

第十六章 报告基因检测方法252

(三)人生长激素253

(四)荧光素酶253

(五)发光蛋白质和绿色荧光蛋白253

(六)β-葡糖醛酸酶253

(七)碱基磷酸酯酶和分泌性碱基磷酸酯酶253

(八)其他酶254

二、检测技术及改进254

三、展望255

第十七章 基于基因表达筛选的PCR定量方法257

一、基因治疗的两条途径257

二、GEBS的发展257

(一)靶向mRNA、引物和探针的选择258

(二)细胞株的选择258

(三)RNA的分离258

(四)PCR产物的检测和定量258

(五)GEBS的效价分析260

(六)GEBS的通量260

(一)酸化速率的测定262

二、方法的原理262

第十八章 高效微生理功能检测方法262

一、方法的特点262

(二)特异性检测的方法策略263

(三)克隆受体在筛选中的作用263

(四)孤稀受体和配体的微生理功能检测264

三、高效微生理功能检测仪264

(一)传感器的显微机械加工和细胞排列264

(二)高效微生理功能检测系统265

四、展望266

(三)示范实验266

第十九章 光学传感器BIAcore在生物活性筛选中的应用267

一、系统的设计267

(一)光学传感器267

(二)传感芯片267

(三)传感图268

二、应用268

(一)抗体的选择268

(五)受体/配体相互作用分析269

(四)抗体的标记269

(三)实时监控269

(二)结合的特征269

第四篇 生物活性高通量筛选实验室的自动化与数据管理273

第二十章 自动化与机器人技术在生物活性高通量筛选中的应用273

一、自动化和机器人技术的现状与期望273

(一)对自动化和机器人技术的客观评价273

(二)自动化和机器人技术的未来274

(三)在生物科学实验室中的自动化设备274

(一)化合物准备275

二、高通量筛选的进程275

(四)HTS中自动化的探讨275

(二)分析装配276

(三)信号检测277

(四)实施一个自动化项目277

(五)HTS自动化展望279

三、条形码技术和中心数据库的建立280

(一)概述280

(二)方法280

(一)概述283

四、检测方法、仪器设备、机器人和计算机软件的优化组合283

(三)讨论283

(二)明确筛选的目标284

(三)高通量筛选基础设备的发展284

(四)程序调度292

五、利用自动化和机器人技术加速筛选进程298

(一)概述298

(二)背景298

(三)成功的主要因素299

(四)范例300

第二十一章 高通量筛选实验室的数据管理与利用302

一、建立数据库和客户服务检索系统302

(一)概述302

(二)数据库系统302

二、化学结构数据库的设计与运作308

三、天然产物高通量筛选数据的检索、处理和综合308

(一)概述308

(二)用户需要311

(一)概述315

四、系统整合315

(二)高通量筛选的数据管理316

第二十二章 生物活性高通量筛选实验室的设计和运作321

一、筹建一个高通量筛选实验室321

(一)概述321

(二)高通量筛选项目的设计321

二、如何装备高通量筛选实验室329

(一)设备330

(二)人员331

(四)管理因素333

(三)供给和试剂333

三、在创业生物技术公司中建立高通量筛选规划334

(一)概述334

(二)规划HTS项目335

(三)筛选样品336

(四)装备HTS实验室337

(五)HTS的发展338

(六)试剂的供应339

(七)数据管理339

(八)先导化合物的发现342