本书为《
纳米生物技术丛书》之一，详细阐述了
纳米技术在生物
分析和
分子生物学研究中的实践和应用。本书从生物学与纳米技术的发展及两者的关联性开始论述，详细介绍了纳米生物分析中应用的各种纳米生物分析
材料、纳米生物分析器件，特别是纳米金溶胶粒子、纳米生物芯片、纳米生物传感器、纳米分子机器、纳米生物
计算机的特点及其在生物分析中的应用。另外，本书紧跟纳米分析技术的
最新发展与科研成果，较全面地反映了该技术在生物医学和分子生物学中的应用，尤其是在免疫分析、艾滋病毒的
检测、生物大分子的观测，以及在基因转运和基因工程中的应用。
本书可为广大从事生命科学、生物学、医学、生物医学工程、
化学、纳米科学等领域的科学研究人员提供参考和帮助，同时也可作为以上专业领域的本科生和研究生的
教材。
纳米技术和分子生物学是两大前沿和热点研究领域。纳米是一个尺度概念，当物质达到纳米尺度以后，表现出既不同于本身的原子和分子，也不同于其宏观状态的特殊性能，即表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应。纳米技术已被国际上公认为21世纪最具有前途的科研领域，它将成为第五次推动社会经济各领域快速发展的主导技术。
分子生物学是从生物大分子的结构和功能水平上阐明各种生命现象的学科。生命体内痕量活性物质的分析与检测对获取生命过程中的化学与生物信息、了解生物分子及其结构与功能的关系、阐释生命活动的机理以及对疾病的诊断的治疗都具有重要的意义。
分析化学对分子生物学发展发挥了极其巨大的作用，形成了生物分析化学学科。21世纪生命科学的研究已深入到单细胞、单分子水平的发展阶段，迫切需要在更加微观的尺度上原位、活体、实时地获取相关生
物化学信息。传统的、常规的生物分析化学方法与手段已不能满足分子生物学发展的要求。
《纳米生物分析化学和分子生物学》一书将纳米技术逐步引入生物分析化学和分子生物学研究领域，并显示了光明的前景。纳米技术将
催化生命科学的发展，为解决生物分析和分子生物学的许多疑难问题提供有力的手段，对生物分析化学和分子生物学的发展将产生积极的影响。
纳米探针具有高选择性、高灵敏度、快速、方便检测的特点。纳米金粒子连上寡核苷酸，与互补的DNA分子杂交，通过目测颜色的变化可快速识别靶
标准物；也可通过不同熔化温度区别完全互补、一二个碱基错配的不完全杂交、不发生杂交的各种靶标寡核苷酸链，其检出限可达到10fmol。依据该方法制成基因芯片，其检测限比用荧光标记的方法提高2个数量级，灵敏度提高3倍。将纳米磁性颗粒与靶向性因子结合，与肿瘤表面的靶标识别器结合后，可在体外用
仪器测定磁性颗粒在体内的分布和位置，确定肿瘤的大小尺寸和体位。利用不同粒径的纳米晶标记技术可同时、快速、高灵敏检测不同的生物大分子。
纳米粒子在生物分析中有良好的应用及发展前景。
纳米技术应用于生物芯片，可发展成集样品制备、生化反应到分析检测于一体的微型全分析系统，可同时对一个样本进行多种测试分析或对多种样品同时检测。纳米粒子改造传统的生物传感器，可以增加固定的分子数量,从而增强反应信号。高选择性和高灵敏度的纳米传感器能用于探测很多细胞化学物质，可以监控活细胞的蛋白质和其他所感兴趣的
生物化学物质。纳米生物传感器的共同特点是：体积小、分辨率高、响应时间短、所需样品量少以及对活细胞损伤小，可进行微创到无创测量，此外还可用于测量细胞的瞬态、突发性变化（如细胞分裂、死亡等）。
基因的运载方式是目前基因治疗能否成功的关键环节,纳米粒作为基因载体的研究也是非常活跃的研究领域，并取得了一定的进展。生物可降解聚合物纳米微粒具有生物相容性好、自身稳定性好、化学结构和粒度大小可控的优势，可以传递较大的DNA片段，并可通过化学手段控制基因的释放速度，在理论上可以达到长时期的基因表达活性，从而减少重复注射的次数。纳米粒表面引入识别性因子，使其具有识别靶细胞的能力。载基因纳米粒到达靶细胞后，载体逐步降解，释放DNA，最大限度地保持DNA原有的活性。磁性材料、热敏材料、pH敏感材料等的应用将有助于新型智能基因载体的研发。只要达到足够的基因转染活性，纳米微粒基因载体将会很有应用前景。
在21世纪，纳米技术为生物学研究提供了新途径。人们在纳米尺度上认识生物大分子结构及其与功能的联系、研制仿生材料，利用纳米粒进行细胞分离、细胞染色，研制基因载体和药物载体，将纳米粒应用于生物成像领域以协助诊断和治疗等方面,都将取得令人瞩目的成就。
本套丛书（《纳米生物分析化学和分子生物学》、《纳米
生物材料学》、《
纳米药物学》、《纳米技术与医疗仪器学》）的编著，从构思开始，便得到国内外多位专家的鼓励，获得白春礼院士、黄伯云院士、裘法祖院士、钟南山院士、魏于全院士、何继善院士、姚开泰院士、祁国明研究员、刘雁飞研究员、王琛研究员、李......
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