生物分离与纯化技术（第2版）/全国高职高专生物类课程“十三五”规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈芬，胡莉娟 编

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• 高职高专
• 教材
• 生物类
• 分离工程
• 纯化工程
• 蛋白质组学
• 生物化学

出版社： 华中科技大学出版社

ISBN：9787568030083

版次：2

商品编码：12242646

包装：平装

丛书名： 全国高职高专生物类课程“十三五”规划教材 ，

开本：16开

出版时间：2017-07-01

用纸：胶版纸

页数：282

字数：435000

正文语种：中文

内容简介

　　《生物分离与纯化技术（第2版）/全国高职高专生物类课程“十三五”规划教材》以生物技术职业岗位为导向，重点阐述生物分离过程中各典型单元操作的基本原理、重要设备和基本操作技术。
　　《生物分离与纯化技术（第2版）/全国高职高专生物类课程“十三五”规划教材》结合生产实践，用相关案例详述了操作技术和相关设备的综合应用。
　　《生物分离与纯化技术（第2版）/全国高职高专生物类课程“十三五”规划教材》分为三大模块。模块一是分离与纯化单元操作技术，包括预处理及固一液分离技术、细胞破碎技术、萃取技术、固相析出分离技术、色谱分离技术、膜分离技术、电泳技术、浓缩与干燥技术。模块二介绍单元操作技术实训，包括18个单元操作技术实训。模块三介绍单元集成技术实训，包括14个综合实训。每一单元都配有同步训练，供学生课后练习巩固。
　　《生物分离与纯化技术（第2版）/全国高职高专生物类课程“十三五”规划教材》可供高职高专院校生物及相关专业的师生使用，也可供从事生物工程产品设计的研发人员及生产企业的技术人员参考。

内页插图

目录

模块一 分离与纯化单元操作技术
第一单元 绪论
1．1 生物分离与纯化技术概述
1．2 生物分离与纯化技术的基本知识
1．3 生物分离与纯化技术的发展
同步训练
第二单元 预处理及固一液分离技术
2．1 预处理技术
2．1．1 发酵液过滤特性的改变
2．1．2 发酵液的相对纯化
2．2 固·液分离技术
2．2．1 过滤技术
2．2．2 离心技术
2．3 典型案例
同步训练
第三单元 细胞破碎技术
3．1 细胞壁的组成与结构
3．1．1 微生物细胞壁的化学组成和结构
3．1．2 植物细胞壁的化学组成和结构
3．2 细胞破碎的方法
3．2．1 机械法
3．2．2 非机械法
3．3 细胞破碎效果的评价和细胞破碎方法的选择依据
3．3．1 细胞破碎效果的评价
3．3．2 各种细胞破碎方法的选择依据
3．4 基因工程包含体的纯化方法
3．4．1 包含体的形成
3．4．2 包含体的纯化方法
3．5 典型案例
同步训练
第四单元 萃取技术
4．1 概述
4．1．1 萃取的概念
4．1．2 萃取的分类
4．1．3 萃取的特点
4．2 溶剂萃取技术
4．2．1 溶剂萃取原理
4．2．2 溶剂萃取流程
4．2．3 溶剂萃取影响因素
4．2．4 萃取剂的选择
4．2．5 萃取设备
4．3 固-液萃取技术
4．3．1 固一液萃取的概念
4．3．2 固一液萃取过程的影响因素
4．3．3 固一液萃取的方法
4．4 双水相萃取技术
4．4．1 双水相萃取的原理和特点
4．4．2 双水相萃取工艺流程
4．4．3 影响双水相萃取的因素
4．4．4 双水相萃取的应用
4．5 超临界流体萃取技术
4．5．1 超临界流体萃取的原理
4．5．2 超临界流体萃取的工艺流程
4．5．3 超临界C02流体萃取设备
4．5．4 超临界流体萃取技术的应用
4．6 反胶团萃取技术
4．6．1 反胶团及其形成
4．6．2 反胶团萃取原理
4．6．3 影响反胶团萃取的因素
4．6．4 反胶团萃取流程
4．6．5 反胶团萃取蛋白质的应用
4．7 典型案例
同步训练
……

模块二 单元操作技术实训
模块三 单元集成技术实训

主要参考文献

前言/序言

　　“生物分离与纯化技术”是生物工程、药品生物技术、药品生产技术、医学生物技术、食品生物技术等专业的核心课程，其涉及的相关技术是生物类相关产业中使用最普遍的技术，也是从事生物制品生产和加工必须掌握的基本技术。
　　本书的编写充分考虑到了高职高专的生源特点及培养应用型人才的需求，降低了学科的理论知识难度，突出了知识的实用性和职业性，与企业接轨，及时地吸纳了行业的新知识、新工艺、新技术和新方法。在编写过程中，作者深入企业一线，获得了大量的第一手资料，并参考了大量的文献。
　　本书系统地阐述了各种生物分离方法的原理、操作过程、技术要领和相关设备，旨在培养学生的动手能力以及分析解决问题的能力，并以大量的案例说明了这些分离技术和设备的应用，注意从案例中分析共性问题，旨在让学生从这些案例中获得更多的启发，培养其创新能力。
　　本书的主要特色如下。
　　（1）每个单元都显示了三维目标，即知识目标、技能目标和素质目标。
　　（2）用大量不同类型的生物产品的分离案例说明各种分离技术的应用。
　　（3）阐述了生物分离的相关设备，并配有相关图片，形象生动。
　　（4）每个单元配有针对性强的同步训练。
　　（5）实训模块分为单元操作技术实训和单元集成技术实训。单元操作重点突出生物分离过程的基本原理、重要设备和基本操作技术。单元集成以生物技术职业岗位为导向，引入企业的实际项目，突出综合性与创新性。
　　本书共分为三大模块。编写分工如下：武汉职业技术学院的陈芬、尹喆、肖云编写了模块一的第二、三单元，单元操作技术实训说明及单元集成技术实训说明，模块二的实训1、3、14～18，模块三的实训2、5、6、14；杨凌职业技术学院的胡莉娟编写了模块一的第一单元，模块二的实训2，模块三的实训1；福建生物工程职业技术学院的邱东凤编写了模块一的第四单元，模块三的实训3；长沙环境保护职业技术学院的杨志远与许昌职业技术学院的鲁国荣编写了模块一的第七单元，模块三的实训4、7；山东职业学院的苏敬红与常州工程职业技术学院的何颖编写了模块一的第八单元，模块三的实训10、11、12；信阳农林学院的刘柱明编写了模块一的第六单元，模块二的实训4～10，模块三的实训8；荆州职业技术学院的姚志恒编写了模块一的第五单元；包头轻工职业技术学院的梁蕊芳编写了模块一的第九单元；汉江师范学院的江爱明编写了模块二的实训11～13，模块三的实训9；咸宁职业技术学院的曾青兰编写了模块三的实训13。全书由武汉职业技术学院陈芬修改并统稿。全书由咸宁职业技术学院曾青兰主审。在编写的过程中，得到了武汉周边许多企业专家的指导，在此表示衷心的感谢。
　　由于生物技术发展很快，加之编者水平和经验有限，书中难免有不足之处，恳请同行专家与读者批评指正。

生物技术前沿：从基础理论到产业应用 本书旨在系统梳理当前生物技术领域的核心概念、前沿进展及其在多个产业中的实际应用，特别关注近年来新兴的交叉学科研究成果和正在重塑行业格局的关键技术。全书内容深入浅出，兼顾理论深度与实践指导性，力求为读者构建一个全面、动态的现代生物技术知识体系。 本书共分为六大部分，涵盖了生物技术从分子层面机制解析到宏观产业布局的完整链条。 --- 第一部分：分子生物学基石与基因工程新范式 本部分聚焦于现代生物技术赖以生存的分子生物学基础，并深入探讨了基因操作技术的演进与突破。 1. 细胞信号转导的复杂网络： 详细阐述了细胞内外的信号分子、受体类型及其信号放大、整合与调控机制。重点分析了涉及疾病发生发展的关键信号通路（如MAPK、PI3K/Akt通路）的失调模式。探讨了利用合成生物学原理重构复杂信号网络的最新尝试。 2. 基因组学与转录组学的深度挖掘： 超越传统的DNA测序技术，本章侧重于高通量测序（NGS）技术的最新发展，包括单细胞测序（scRNA-seq, scATAC-seq）如何揭示细胞异质性。讨论了宏基因组学（Metagenomics）在环境微生物群落结构解析中的关键作用，以及从海量组学数据中提取生物学意义的生物信息学流程优化。 3. 基因编辑技术：CRISPR/Cas系统的革命与精准控制： 全面回顾了ZFN、TALENs到CRISPR-Cas9/Cas12a的演变历程。重点剖析了碱基编辑（Base Editing）和先导编辑（Prime Editing）等“无切口”编辑技术的原理及其在克服脱靶效应方面的优势。同时，探讨了基因编辑技术在人类遗传病治疗、作物改良以及病毒清除策略中的伦理考量和临床转化挑战。 --- 第二部分：蛋白质科学：结构、功能与工程化 蛋白质是生命活动的执行者。本部分聚焦于蛋白质的精确理解、修饰机制及其在生物制药中的工程应用。 4. 蛋白质结构解析的革新： 详细介绍冷冻电镜（Cryo-EM）技术在高分辨率解析膜蛋白和大型复合物结构中的突破性贡献，对比其与传统X射线晶体学的适用场景。引入AlphaFold等人工智能工具如何预测蛋白质结构及其对药物设计流程的颠覆性影响。 5. 翻译后修饰（PTMs）的动态调控： 系统梳理主要的PTMs类型（磷酸化、泛素化、糖基化等），分析它们如何瞬时或永久地改变蛋白质的功能状态和亚细胞定位。特别关注糖基化修饰在抗体药物（如ADC药物）生物活性和药代动力学中的关键地位。 6. 酶工程与定向进化： 阐述利用分子生物学工具和高通量筛选技术实现对天然酶的性能优化，包括提高热稳定性、改变底物特异性或增强催化效率。介绍固定化酶技术在工业生物催化反应器设计中的应用。 --- 第三部分：先进细胞与组织工程 本部分转向基于活细胞和三维系统的生物技术，关注再生医学和类器官模型的构建。 7. 干细胞生物学与再生医学： 区分多能干细胞（ESC/iPSC）和成体干细胞的特性。重点阐述诱导多能干细胞（iPSC）技术如何实现“患者特异性”细胞模型的构建，用于疾病机理研究和药物筛选。讨论干细胞在神经退行性疾病和心血管修复中的临床前研究进展。 8. 三维细胞培养与类器官（Organoids）技术： 解释了二维培养的局限性，并详细介绍水凝胶、支架材料在构建模拟体内微环境中的作用。深入分析肠道、肝脏、脑部类器官的制备流程、结构复杂性以及其作为药物毒性筛选平台的价值。 9. 免疫细胞疗法（CAR-T/TCR-T）的优化： 聚焦于新一代嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）的设计策略，包括使用共刺激结构域、开发靶向实体瘤的双靶点CAR结构。讨论克服肿瘤微环境抑制和提高持久性的工程学挑战。 --- 第四部分：生物制药与新型疫苗开发 本部分关注生物技术在药物开发和疾病预防中的核心应用。 10. 单克隆抗体（mAb）药物的研发与生产： 涵盖全人源化抗体技术平台、人源化策略。详细分析不同IgG亚型的Fc段功能（如ADCC、CDC活性），及其对药物设计的影响。探讨生物类似药（Biosimilars）的质量控制和监管要求。 11. 核酸药物的递送系统： 详细阐述mRNA疫苗技术平台的构建原理，包括LNP（脂质纳米粒）在稳定mRNA和介导细胞内摄取中的关键作用。对比siRNA、ASO（反义寡核苷酸）等小分子核酸药物的靶向机制和体内半衰期优化策略。 12. 噬菌体展示技术与肽库筛选： 介绍利用噬菌体外壳展示机制筛选高亲和力配体（如抗体片段、多肽）的过程，及其在靶点验证和快速诊断试剂开发中的应用。 --- 第五部分：工业生物技术与合成生物学 本部分探讨如何利用生物系统进行高效、可持续的物质生产。 13. 合成生物学设计-构建-测试-学习（DBTL）循环： 系统介绍合成生物学（SynBio）的基本元件库（Promoter, RBS, Terminator）的设计原则。阐述如何利用计算模型预测基因线路的性能，并应用自动化平台（如机器人系统）加速菌株的迭代优化。 14. 代谢工程与生物制造： 聚焦于通过重塑微生物（如大肠杆菌、酵母）的代谢途径，实现高价值化学品（如生物燃料、维生素、芳香族化合物）的高效生产。讨论碳源利用效率、产物抑制控制等工业放大中的核心问题。 15. 生物传感器与快速诊断： 介绍基于合成回路或天然酶系统的生物传感器设计，用于实时、高灵敏度地检测环境污染物、病原体或代谢标志物。重点分析基于CRISPR的核酸检测技术（如SHERLOCK/DETECTR）的原理和现场应用潜力。 --- 第六部分：生物技术产业化与监管前沿 本部分将视角投向技术从实验室走向市场的过程，关注工程化和规范化要求。 16. 生物工艺开发与放大挑战（Upstream & Downstream）： 详细讨论细胞培养（上游）过程中的生物反应器设计（搅拌、溶氧控制）、补料策略。深入探讨下游纯化过程中层析介质的选择、连续层析技术（如MCSGP）在提高收率和降低成本中的应用。 17. 质量控制与合规性要求： 介绍GMP（良好生产规范）在生物制品生产中的具体体现，包括过程分析技术（PAT）在实时监控和质量保证中的集成。强调生物安全性和交叉污染控制的重要性。 18. 生物技术在可持续发展中的角色： 探讨生物技术如何应用于环境修复（如生物降解塑料、重金属吸附菌株开发）和资源回收，契合全球“碳中和”目标下的产业转型需求。 全书特点： 结构逻辑严密，紧跟全球研究热点，提供大量的案例分析和跨学科知识整合，旨在培养读者解决复杂生物技术工程化问题的能力，而非仅仅停留在基础操作层面。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书皮设计得相当不错，那种淡雅的米黄色调，搭配着沉稳的深蓝色字体，第一眼看上去就给人一种专业又可靠的感觉。我特意翻阅了一下目录，发现它对基础理论的阐述非常到位，不是那种空泛的理论堆砌，而是紧密结合实际应用场景来展开。比如，在介绍色谱分离的原理时，作者并没有仅仅停留在分子间作用力的概念上，而是深入剖析了不同填料的表面化学修饰如何影响分离效率和选择性，这对于我们这些在实验室摸爬滚打的人来说，简直是雪中送炭。再者，书中对实验操作细节的描述详尽到近乎苛刻，即便是像“缓冲液的配制”这种看似简单的步骤，也给出了精确到小数点后两位的pH控制范围和温度要求，并解释了这些微小差异可能导致的后果。我尤其欣赏它在“故障排除”一章中的处理方式，面对层析柱压强异常升高、峰形拖尾或分离度下降等常见问题，书中列出了系统性的排查流程和解决方案，而不是简单地提供几个孤立的补救措施。这套教材的编写者显然对高职高专学生的认知特点有着深刻的理解，语言风格严谨但不失亲和力，使得原本枯燥的技术内容变得易于理解和消化。总之，光是这扎实的基础理论和详尽的操作指南，就足以让我认为这是一本极具价值的工具书。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我入手这本书很大程度上是冲着它在“下游工艺优化”这块内容的深度去的，毕竟在生物制药行业，产品纯度决定了产品的价值，而纯化环节恰恰是成本控制和效率提升的关键瓶颈。这本书在这方面的布局非常具有前瞻性。它没有满足于介绍传统的沉淀和过滤技术，而是花了大量篇幅讨论了新型的膜分离技术，比如错流过滤（TFF）在浓缩和透析中的应用，以及超滤/纳滤膜的选择标准和污染控制策略。最让我眼前一亮的是，书中对“过程分析技术”（PAT）在纯化过程中的集成应用进行了探讨，这在很多传统教材中是看不到的。它讲解了如何利用在线光谱技术实时监控目标蛋白的浓度和聚集体含量，从而实现动态调整层析梯度或洗脱终点，而不是依赖于静态的、事后的分析结果。这种将“过程控制”思维引入纯化设计的理念，对于提升整个生产线的自动化水平和批次间一致性具有不可估量的指导意义。阅读过程中，我不断在思考如何将书中的理论框架应用于我目前正在攻克的一个重组蛋白纯化难题中，感觉思路豁然开朗。这种能直接驱动实践创新的内容编排，远比死记硬背操作步骤来得更有价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和插图质量，说实话，已经达到了专业出版物的顶尖水准，这对于学习技术性内容至关重要。很多教材的图表模糊不清，关键结构看不清，让人倍感挫败。然而，这本书中的流程图和设备结构示意图，线条清晰，标识明确，层次感极强。特别是对于复杂的生物反应器和分离系统的内部构造解析图，即便是首次接触这些设备的读者，也能迅速把握其核心工作原理和物流路径。我特别留意了它对“模拟移动床层析”（SMB）的介绍部分，这个技术因其连续化和高效率的特点在工业界备受关注，但其原理复杂。书中通过三维动态示意图，清晰地展示了不同区域的吸附、洗脱和再生循环是如何协同工作的，配合文字解释，使得一个原本抽象的概念变得可视化和可理解。此外，书中引用的案例数据和图谱，如HPLC的基线漂移图、SDS-PAGE的清晰条带图谱等，都具有很高的真实度和可信度，这不仅帮助读者建立正确的“合格”标准认知，也使得练习数据分析时有据可依。这种对视觉化学习体验的重视，无疑大大降低了高分子生物分离技术学习的门槛。

评分☆☆☆☆☆

我个人对教材的更新速度和覆盖范围有着较高的要求，毕竟生物技术领域日新月异，去年的前沿技术可能明年就会成为标准配置。这本书的“第2版”名称并非虚名，它确实融入了近年来行业内的一些新进展。比如，书中对生物大分子药物（如单克隆抗体）的纯化策略进行了全面的回顾和更新，着重介绍了CQA（关键质量属性）的概念在纯化工艺设计中的指导作用，以及如何通过设计空间来保证产品质量。同时，它也引入了关于新型杂质去除技术的内容，例如针对病毒灭活和去除的纳米过滤技术，以及如何有效去除DNA和宿主细胞蛋白（HCPs）的新型吸附剂。我特别喜欢它对绿色化学原则在纯化中的应用所做的探讨，例如如何减少高浓度盐的使用、如何替代有毒溶剂等。这种对可持续发展和环境友好型工艺的关注，显示出教材编写团队与时俱进的理念，确保我们所学的知识体系不会因为技术迭代而迅速过时，这对于我们这些需要对接前沿岗位的学习者来说，无疑是巨大的加分项。

评分☆☆☆☆☆

从一个注重实践操作的高职学生视角来看，这本书最宝贵的价值在于其“工程化思维”的培养。它不仅仅是一本纯粹的实验室手册，更像是一本面向工业化生产的“工艺蓝图”。在讲解每一种分离技术时，书中都会附带一个“工业化考量”的小节，这非常关键。比如，在介绍亲和层析时，它会对比使用成本高昂的重组配体柱与使用可循环低成本树脂的经济效益分析；在讨论酶解和澄清步骤时，它会强调如何通过优化pH和离子强度来减少下游蛋白酶的活性，避免目标产物降解，这直接关系到最终收率。这种从“能不能分离”到“如何经济高效地大规模生产”的思维转变，是很多传统教学内容所缺失的。它教会我们不仅仅要关注技术细节，更要将技术置于成本、时间、法规和安全性的大背景下去衡量和选择。这种培养目标明确、目标导向性极强的教学设计，让读者在学习知识的同时，也在潜移默化地建立起未来的职业素养。