Molecular Imprinting pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Mukawa, Takashi

出品人:

页数:159

译者:

出版时间:

价格:$ 159.00

装帧:

isbn号码:9783527305698

丛书系列:

图书标签:

• 分子印迹
• 高分子化学
• 材料科学
• 分析化学
• 生物传感器
• 分离科学
• 聚合物
• 选择性识别
• 纳米材料
• 化学

《分子印迹：原理、技术与应用》 第一章：分子印迹技术概述与历史沿革 本书旨在全面、深入地介绍分子印迹技术（Molecular Imprinting Technology, MIT）的理论基础、关键制备方法及其在分离科学、传感技术和催化领域的广泛应用。分子印迹技术，作为一种高选择性、高亲和力的材料设计理念，自20世纪初的早期探索到近几十年的飞速发展，已经成为功能高分子材料科学中的一个重要分支。 1.1 分子印迹的定义与核心概念 分子印迹技术本质上是一种模拟生物系统中酶-底物或抗原-抗体识别机制的化学方法。它通过在交联聚合过程中引入特定模板分子，使其在聚合物基质中留下与其形状、尺寸和官能团分布精确匹配的“印迹位点”（cavities）。这些印迹位点在模板去除后仍能保留，并对特定目标分子（印迹物）表现出高度的识别和结合能力。本书将详细阐述“锁钥模型”（Lock-and-Key Model）与“诱导拟合模型”（Induced-Fit Model）在解释印迹机理中的区别与互补性。 1.2 历史发展与里程碑事件 追溯分子印迹技术的历史，可以发现其理论根源可以上溯到上世纪三十年代关于聚合物选择性吸附的研究。然而，真正意义上的现代分子印迹技术确立，通常归功于Lagergren和Arshady在二十世纪七十年代初期的开创性工作，他们首次利用烯烃类单体和功能性单体与模板的共聚反应，制备出具有形状选择性的聚合物。随后的几十年里，研究重点从简单的颗粒态聚合物转向更复杂的结构，如表面印迹聚合物（Surface-Imprinted Polymers, SIPs）和纳米印迹聚合物（Nano-Imprinted Polymers, NIPs），这些进步极大地推动了该技术在实际应用中的落地。 1.3 分子印迹材料的优越性 与传统的识别材料（如抗体、酶）相比，分子印迹聚合物（MIPs）展现出无可比拟的优势：极佳的化学和物理稳定性（耐受高温、强酸碱、有机溶剂）、低廉的制造成本、简便的制备流程以及可控的结构形貌。这些特性使得MIPs成为构建高稳定性、高灵敏度传感器的理想选择。 第二章：分子印迹聚合物的制备原理与策略 MIPs的性能高度依赖于其制备过程中的单体选择、引发剂类型、聚合条件以及最重要的——模板与功能单体的相互作用。 2.1 模板与功能单体的相互作用 高质量的印迹效果依赖于模板分子与功能单体之间形成稳定、可逆的预聚合复合体。功能单体（如甲基丙烯酸MAA、4-乙烯基吡啶4-VP等）通过氢键、离子键、π-π堆积或范德华力与模板分子结合。本书将深入分析不同类型模板（极性、非极性、大分子）与特定功能单体组合下的复合体稳定性的热力学和动力学考量。 2.2 聚合方法学：从本体聚合到微球技术 2.2.1 本体聚合与研磨法： 这是最经典的方法，但其缺陷在于印迹位点主要集中在聚合物颗粒的表面和边缘，内部位点利用率低。 2.2.2 沉淀聚合（Precipitation Polymerization）： 这种方法利用溶剂/非溶剂体系精确控制聚合物颗粒的尺寸和形貌，能够获得尺寸均一的微球。我们将详细阐述如何通过调节分散剂和溶剂极性来实现对纳米级或微米级球形MIPs的形貌控制。 2.2.3 模板致孔聚合（Hollow Imprinting）： 针对大分子或生物分子，如何设计易于去除的“牺牲模板”（如乳胶颗粒或脂质体），以形成具有大孔道结构的印迹载体，是本章的重点内容。 2.2.4 表面印迹技术（Surface Imprinting）： 这是现代MIT研究的前沿方向。通过将单体和模板固定在惰性载体（如二氧化硅、金纳米粒子或聚苯乙烯微球）表面进行原位聚合，可以最大限度地暴露印迹位点，极大地提高了结合效率和传感器的响应速度。 2.3 洗脱过程的优化 模板的有效洗脱是决定最终印迹效率的关键步骤。洗脱剂的选择必须在彻底去除模板分子与保护印迹结构之间取得平衡。我们将分类讨论酸性、碱性、有机溶剂混合物以及超临界流体作为洗脱剂的适用性，并引入“逐步洗脱”的概念以优化位点的释放动力学。 第三章：分子印迹材料的表征与性能评估 制备出的MIPs必须经过严格的表征，以确定其结构完整性、形貌特征以及关键的识别性能。 3.1 结构与形貌表征 利用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察聚合物颗粒的尺寸分布和表面形貌。利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和核磁共振波谱（NMR）来确认功能单体与模板之间的预聚合复合体形成情况，以及洗脱后印迹位点的形成。 3.2 结合性能的量化评估 3.2.1 静态吸附动力学： 采用Langmuir、Freundlich等吸附模型来拟合MIPs与目标物（或非印迹聚合物NIPs作为对照）的吸附曲线，从而确定最大吸附容量($Q_m$)和结合亲和常数($K_d$)。 3.2.2 选择性评估： 性能的真正体现在于选择性。通过与结构类似物、同系物或背景物质进行竞争性吸附实验，量化MIPs对目标物的特异性识别能力（选择因子）。 第四章：分子印迹在分离纯化中的应用 分子印迹聚合物因其高选择性和高稳定性，在复杂基质（如生物样品、环境水体）中目标物的富集和分离方面具有巨大潜力。 4.1 色谱分离介质 将MIPs填充到高效液相色谱（HPLC）或固相萃取（SPE）柱中，用于分离手性化合物、药物代谢物、生物标志物等。本章将侧重于如何优化填料的粒径和孔结构，以达到高分离度和低反压的要求。特别将讨论基于MIPs的二维分离策略。 4.2 固相萃取（SPE） 对于痕量分析，SPE是关键的前处理步骤。MIP-SPE柱能有效去除复杂的基质效应干扰，显著提高目标分析物的富集倍数和检测灵敏度，尤其在环境污染物和药物残留的快速筛查中表现卓越。 第五章：分子印迹传感器的构建与发展 将分子识别功能与信号转换机制相结合，是MIT最具前景的应用方向之一。 5.1 电化学传感器 将MIPs修饰在电极表面（如玻碳电极、丝网印刷电极），利用吸附目标物后引起的界面电荷转移阻抗、电位变化或电流响应进行定量检测。我们将重点分析界面电子转移过程如何受印迹位点占据情况的影响。 5.2 光学与比色传感器 通过将MIPs负载于光纤或利用表面等离子体共振（SPR）基底，实现对目标物的实时、无标记检测。当目标分子进入印迹位点后，引起材料折射率或光学特性的微小变化，从而产生可测量的信号输出。 5.3 质量敏感型传感器 将MIPs应用于基于石英晶体微天平（QCM）的传感器上。吸附事件直接导致晶体质量的增加，通过频率的下降进行高灵敏度测量，特别适用于痕量生物分子的实时监测。 第六章：分子印迹在催化与药物递送中的新兴应用 超越传统的识别功能，MIPs正在向更复杂的化学转化和生物活性调控领域拓展。 6.1 仿生催化剂 通过印迹技术在聚合物骨架中构建出与天然酶活性位点相似的微环境，包括特定的空间位阻和官能团排列。这种“口袋式”催化剂在不对称合成和特定化学键的活化方面展现出优异的催化活性和立体选择性。 6.2 可控药物释放系统 利用MIPs对特定药物分子具有高亲和力的特性，制备pH敏感或温度敏感的药物载体。在特定生理环境下，载体结构发生变化，选择性地释放被印迹的药物分子，实现靶向治疗和延长药效。本书将讨论如何利用聚合物的溶胀行为和印迹位点的结合强度来精确调控药物的释放速率。 结论 分子印迹技术正处于从实验室研究向工业化应用过渡的关键时期。通过对制备工艺的精细调控和对界面化学的深入理解，未来的分子印迹材料将更加智能化、多功能化，为环境监测、临床诊断和高端化学制造提供革命性的解决方案。本书的编纂旨在为该领域的研究人员和工程师提供坚实的理论基础和详尽的实践指导。

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翻开《Molecular Imprinting》这本书，我首先被它厚重的学术分量所吸引。作为一名在材料科学领域摸爬滚打多年的研究人员，我对分子印迹技术早已耳闻已久，但始终未能有机会系统地学习。这本书的出现，对我而言，简直是一场及时雨。我尤其关注的是书中对各种印迹策略的详细论述，特别是那些能够提升识别选择性和结合亲和力的新型印迹方法。我猜测书中会深入剖析如何通过优化单体-模板相互作用、聚合条件、以及后处理过程来获得高质量的印迹位点。此外，我非常有兴趣了解关于“非共价印迹”和“共价印迹”的原理和区别，以及它们在不同应用场景下的优劣势。书中对于印迹聚合物的表征方法，例如扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、核磁共振（NMR）以及热重分析（TGA）等，也一定是必不可少的。我期待它能提供清晰的操作指南和结果解读，帮助我更好地理解我的实验数据。当然，任何技术的发展都离不开对现有瓶颈的突破。我非常好奇书中是否会探讨分子印迹技术的局限性，例如聚合效率不高、印迹位点分布不均、或者在复杂基质中的应用难题，并提供相应的创新解决方案。如果书中能包含一些前沿的研究进展，比如在人工智能辅助分子印迹设计、3D打印分子印迹材料等方面的内容，那就更令人欣喜了。

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《Molecular Imprinting》这本书，我从许多同行那里都听到了极高的评价，说它是理解和掌握分子印迹技术必不可少的参考书。我一直对分子印迹技术在分析化学领域的应用非常感兴趣，特别是它在开发新型传感材料和固相萃取（SPE）方面的潜力。我希望能从这本书中获得关于如何设计和合成用于特定分析物（例如痕量有机污染物、生物标记物等）的分子印迹聚合物的全面指导。我非常想了解，书中是如何详细阐述“模板分子”的选择和去除方法的，以及这些过程对最终印迹效果的具体影响。此外，对于“印迹位点”的形成机制，以及如何提高其“识别能力”和“结合容量”，我希望书中能提供深入的理论解释和实验验证。我猜测书中还会探讨不同形态的分子印迹材料，例如微球、纳米颗粒、薄膜以及表面印迹聚合物等，并分析它们在不同分析应用中的优势。如果书中能包含一些关于如何优化印迹聚合物在实际样品分析中的性能的章节，例如克服基质效应、提高回收率等，那就更完美了。总而言之，我期待这本书能为我提供一个坚实的理论基础和丰富的实践指导，帮助我将分子印迹技术应用于我当前的科研项目中。

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我之所以对《Molecular Imprinting》这本书如此期待，很大程度上源于我自身的研究方向。我一直对开发高效、高选择性的分离材料充满热情，而分子印迹技术正是实现这一目标的强大工具。这本书无疑为我提供了一个深入了解其核心技术和最新进展的绝佳机会。我非常想知道书中是如何讲解“分子印迹聚合物”（MIPs）的制备过程的，从单体的选择到聚合反应的条件控制，再到如何有效地去除模板分子以形成“印迹空腔”。我希望书中能详细介绍各种聚合体系，比如溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合等，以及它们对印迹效果的影响。对于“非印迹聚合物”（NIPs）的制备和作为对照的重要性，我也希望书中能有所阐述。在应用层面，我特别关注的是分子印迹技术在生物分子识别中的应用，比如抗体模拟物、酶模拟物，以及在诊断和治疗方面的潜力。如果书中能提供一些具体的制备指南，指导我如何设计和合成用于特定生物分子的印迹聚合物，那就太有价值了。此外，我对于如何评估印迹聚合物的性能，例如结合常数、选择性系数、以及动力学参数等，也非常感兴趣。我期望书中能提供标准化的测试方法和数据分析技巧，帮助我客观地评价我的研究成果。

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我被《Molecular Imprinting》这本书的名字深深吸引，它听起来就像是在探索如何“复制”或“记忆”分子的神奇能力。作为一名对材料科学和纳米技术充满热情的研究生，我一直在寻找能够激发我研究灵感的读物。我听说这本书对分子印迹技术的原理和应用进行了非常全面的介绍，这正是我所需要的。我特别希望书中能够深入探讨“模板分子”在印迹过程中的关键作用，以及如何根据目标分子的结构特点来选择合适的模板。我对“印迹单体”和“交联剂”的选择与作用机理也充满了好奇，并希望书中能提供关于如何优化这些组分以获得最佳印迹效果的指导。当然，任何科学技术的进步都离不开对现有方法的改进和创新。我非常期待书中能够介绍一些最新的分子印迹技术，比如“表面印迹技术”、“纳米印迹技术”以及“心形印迹技术”等，并展示它们在提升材料性能方面的优势。同时，我对于分子印迹技术在药物递送、生物传感、以及催化等领域的应用也充满了浓厚的兴趣，希望能从中获得一些启发性的案例研究，从而拓展我的研究思路。这本书的出版，无疑为我提供了一个深入了解分子印迹世界的宝贵机会。

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《Molecular Imprinting》这本书，我早就听说了，一直想找机会好好拜读一下。据说这本书在分子印迹领域是绕不开的经典之作，很多从事相关研究的学者都会将其作为入门或者深入学习的首选。我个人对分子印迹这个概念本身就充满了好奇，它听起来就像是在分子层面上“量身定制”受体，能够选择性地识别和结合特定的目标分子，这在药物传递、化学传感、分离纯化等诸多领域都有着极其广阔的应用前景。这本书的出现，无疑为我打开了一扇了解这个奇妙世界的窗口。我非常期待它能系统地介绍分子印迹技术的基本原理，比如模板分子、印迹单体、交联剂、溶剂的选择和作用机制，以及聚合过程中遇到的各种挑战和解决方案。同时，我也希望书中能够深入探讨不同类型的分子印迹聚合物，例如本体聚合、界面聚合、纳米印迹聚合物等等，以及它们各自的优势和适用范围。理论的扎实讲解固然重要，但如何将这些理论知识转化为实际应用，恐怕更是许多读者关注的焦点。因此，我殷切期盼书中能够包含大量生动的案例研究，展示分子印迹技术在实际问题解决中的应用，比如在环境监测中检测微量污染物，在生物医药领域开发新型药物载体或诊断工具，或者在食品安全领域实现高效的农药残留检测等。这些具体实践的描绘，将极大地激发我的研究灵感，并帮助我更好地理解和应用分子印迹技术。

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这本页数不多的小书作为入门非常的不错 读完之后就能对这个方面有个最基本的了解。

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