细胞工程学是应用细胞生物学和分子生物学原理与方法，在细胞水平研究改造生物遗传特性，以获得具有目标性状的细胞系或生物体的有关理论和技术的学科。它是一门现代生物科学理论和工程技术相结合的综合性学科。生物分子界面就是指生物科学和材料科学的交叉部分。本书深入讨论了细胞工程学中的一个非常重要的方面——细胞界面，这是生物学粘着过程和信号转到进行的地方。
细胞工程学的这一分支本身也是多学科相关的，包括对有机物质及其自身组装的化学和物理学的研究，以及这些知识在医学治疗和研究领域的应用。目前对于生物学界面的研究已经被应用于分子层空间控制，为细胞提供结构完整性和可移动性的生物分子组装力以及检测蛋白质构象由外到内和由内到外的生物化学信号。微细加工技术的发展使得能够将微小规模流体的物理学环境应用于不融合小滴中的信号细胞的胞膜和传递。聚合体支持的脂类双层膜阻止了跨膜蛋白的横向移动，使得蛋白质混合物能够通过电泳分开，从而建立起受体聚类的生物学效应的精确模型。这些研究很多都是在工程学方面的实验室进行的，本书将这方面的最新的研究成果和方法与日新月异的细胞工程学进行了整合，加以详细介绍。
本书涵盖了关于细胞如何与生物分子表面相互作用的重要研究结果、概念以及观点，着重是像心血管这样的复合机械环境中细胞之间以及细胞和界面之间的相互作用和粘附，讨论对象从原子到分子，从细胞到多细胞长度范围。作者还列举了各种各样的实验和理论方法来阐述细胞之间相互作用的动力学：从高级光学显微镜方法到转染细胞体系，从动物模型到计算机模拟。人们已经改造出新型的生物分子界面专门用于控制或者调解细胞功能。炎症和细胞免疫反应是如今研究正火的课题，科学家们已经研究出一个重要的结论：参与细胞会针对免疫原分子迅速上调和下调其粘着分子的表达，从而精确控制化学粘着和流体剪切力的平衡。炎症和血管生物学领域的这些研究实力使得相关章节的介绍生动而更易理解。
本书共分为四个部分。第一部分主要介绍细胞对基质依赖于锚定点的牢固粘着，包括测定细胞施加到基质的力的大小（第一章），管腔细胞和基质细胞之间机械力转化和机械力偶联（第二章），以及旋转盘检测粘合素-配体之间的粘着作用力的大小（第三章）。第四章证明了张力完整性以及细胞骨架的预加应力模型。第二部分主要介绍细胞表面的三个重要方面
：细胞界面压缩和受体-配体作用力的形成之间的关系（第五章），细胞表面粘着报告物的侧面可移动性（第六章），以及细胞蛋白-多糖复合物层及其对细胞间粘着界面的影响（第七章）。第三部分重点是模仿活细胞生物分子界面进行人工设计，包括一些关于蛋白质吸收的分子动力学模拟的例子（第八章），细胞膜的运输性脂质双层膜型（第九章），以及应用功能化的玻璃毛细管模拟毛细血管中细胞间的相互作用（第十章）。最后一部分介绍了流体剪切力对活性界面和周期性细胞之间的粘着的作用，复合血液流动力学（第十一章），悬浮细胞之间成对的相互作用（第十二章），以及血小板形状细胞独特的物理学（第十三章）。
本书详尽地介绍了多学科交叉的细胞工程学领域，最大特点是既清晰地交代了所涉及的生物学系统的背景，也很好地解释了其工程学分析。作者列举了许多经典的实验，相信会对读者的研究工作起指导性的作用。另外，书中的大量精美图标能够帮助读者更好地理解。本书主要是针对生物医学工程方面的研究者和学生，也可以作为其他学科的工程技术人员和科学研究工作者参考读物。
作者简介
Michael R. King 1990年于法国圣母玛丽亚大学获得博士学位，现为纽约罗切斯特大学生物医学工程和化学工程学副教授，曾荣获纽约州James D. Watson发明者奖, NSF CAREER奖，主要研究生物流体力学和细胞粘着。
本书目录
第一部分 细胞基质粘着
第一章 贴壁细胞的牵引力
第二章 通过细胞骨架到基质的机械力传递来控制内皮细胞粘着
第三章 利用流水剪切力来分析细胞粘着作用
第四章 细胞张力完整性模型和细胞基质相互作用
第二部分 细胞基质的物理化学
第五章 细胞压缩过程中结合的形成
第六章 嗜中性粒细胞从血液中渗出过程中的表面动力学
第七章 细胞表面多糖- 蛋白质复合物对细胞粘着的调节
第三部分 改造过的仿生学表面
第八章 水中生物物质蛋白质吸附的原子模型：一步法进行体内生物物质表面真实模拟
第九章 检测报告配体相互作用的细胞膜表面模型
第十章 毛细管网的流动室：配体包被的微量毛细吸管中的白细胞粘着
第四部分 液体下表面的细胞粘着
第十一章 流动嗜中性粒细胞对模拟血管表面的粘着：局部血液动力学环境的强制和调节
第十二章 活性界面细胞之间的流水动力学
第十三章 血小板聚集及其对活性液体下表面的粘着的动力学
索引
(武汉大学生命科学学院 唐娴)