具體描述
內容簡介
本書闡述瞭生物化學微傳感器及係統的基本概念、工作原理、關鍵技術等；介紹瞭本學科領域的發展概況和研究動態；以生物醫學、環境監測等方麵的應用為例，論述瞭新型生物化學微傳感器係統研製所涉及的一些研究方法與核心研究內容，包括微納結構、敏感材料、增敏方法、樣品預處理、加工、封裝、係統集成、無綫組網、在綫監測等。目錄
《納米科學與技術》叢書序本書序
前言
第1章 緒論
1.1 基本概念
1.1.1 傳感器定義與分類
1.1.2 化學傳感器與生物傳感器
1.1.3 生物化學微傳感器係統
1.1.4 生物化學傳感器主要性能參數
1.2 發展概況
1.3 本書內容概述
1.3.1 研究工作背景
1.3.2 章節安排
參考文獻
第2章 生物化學傳感器基本原理
2.1 生物化學傳感器結構與原理
2.1.1 生物化學傳感器基本結構
2.1.2 生物化學傳感器工作機理
2.2 電化學傳感器檢測原理
2.2.1 電化學基本概念及理論
2.2.2 電化學傳感器檢測實驗基礎
2.2.3 電化學傳感器檢測方法
2.2.4 電化學傳感器
2.3 光化學傳感器檢測原理
2.3.1 基於吸光度檢測的光波導傳感器
2.3.2 基於熒光檢測的光波導傳感器
2.3.3 基手共振原理的光波導傳感器
2.4 光電傳感器檢測原理
2.4.1 有機物紫外吸收原理
2.4.2 紫外光電檢測原理
2.4.3 紫外吸收光譜的標準模型
2.4.4 紫外光電微傳感器
2.4.5 光電傳感器的測量數據傳輸
參考文獻
第3章 微傳感芯片係統關鍵技術
3.1 微傳感芯片設計與製備關鍵技術
3.1.1 微傳感芯片的材料選取
3.1.2 微電極體係設計
3.1.3 微電極常用加工工藝
3.1.4 微傳感電極製備
3.1.5 超微電極製備
3.2 生物化學敏感膜製備技術
3.2.1 化學傳感器敏感膜製備技術
3.2.2 生物敏感膜固定化技術
3.3 樣品預處理微流控芯片製備技術
3.3.1 高溫高壓消解芯片及其製備技術
3.3.2 熱輔助紫外消解芯片及其製備技術
3.4 基於CMOS工藝的微傳感SOC關鍵技術
3.4.1 CMOS技術
3.4.2 SOC技術
3.4.3 基於CMOS工藝的微傳感SOC製造技術
3.5 生物化學微傳感器芯片係統封裝技術
3.5.1 封裝材料
3.5.2 圓片級封裝
3.5.3 封裝測試技術
參考文獻
第4章 生物化學微傳感器增敏方法
4.1 電化學微傳感器的結構增敏方法
4.1.1 三維微池電極
4.1.2 三維叉指電極
4.2 電化學微傳感器的材料增敏方法
4.2.1 微電極錶麵修飾
4.2.2 納米敏感材料的基本特點
第5章 電化學免疫微傳感器
第6章 基於場效應的生物化學傳感器與集成芯片
第7章 光尋址多參數生物化學傳感器及其應用
第8章 化學需氧量和生化需氧量電化學微傳感器
第9章 總氮微傳感器
第10章 總磷微傳感器
第11章 小型化氨氮傳感器
第12章 重金屬離子微傳感器
第13章 水環境監測無綫網絡傳感器集成係統
索引
用戶評價
這本書的理論深度和實踐廣度都令人印象深刻。我特彆關注書中關於“電化學傳感器”的章節，因為電化學方法在微傳感器領域具有重要的地位。作者詳細闡述瞭安培型、伏安型、阻抗型等不同電化學傳感器的基本工作原理，以及它們如何與生物分子相互作用産生可測量的電信號。我瞭解到，通過精確控製電極電勢和電流，可以實現對特定生物標誌物的定量檢測。書中對於電極材料的選擇、修飾策略以及電化學信號的解讀，都進行瞭深入的探討。例如，碳納米管、石墨烯等新型納米材料在提高電極導電性和錶麵積方麵所起到的關鍵作用，以及如何通過錶麵功能化來增強傳感器的特異性。我非常期待書中關於“光學傳感器”的詳細介紹，尤其是熒光傳感器和錶麵等離激元共振（SPR）傳感器，我想瞭解它們在生物分子檢測方麵具有哪些獨特的優勢，以及在生物成像、分子相互作用研究中是如何應用的。
評分這本書的章節編排邏輯清晰，結構嚴謹，仿佛一座精心搭建的知識殿堂。我尤其被書中關於“生物分子識彆機製”的部分深深吸引。作者沒有停留在泛泛而談的理論層麵，而是深入剖析瞭抗原抗體反應、酶-底物結閤、核酸雜交等多種生物識彆原理，並且結閤瞭大量的實驗數據和研究案例來佐證。我嘗試著去理解書中所描述的，例如，一個特異性抗體如何精準地“捕捉”目標蛋白，即便在復雜的生物樣品基質中，這種“選擇性”是如何實現的。書中對於錶麵修飾技術、功能化材料的介紹，更是讓我大開眼界，原來通過納米粒子、導電聚閤物等材料，可以極大地提高傳感器的靈敏度和選擇性，甚至可以實現對單個分子的檢測。我之前一直以為生物傳感器的工作原理隻是簡單的“信號轉換”，但這本書讓我認識到，背後蘊含著如此精妙的生物學原理和高超的工程技術。我非常期待書中關於“生物信號放大機製”和“信號處理與數據分析”的部分，我想知道這些微弱的生物信號是如何被捕捉、放大，最終轉化為可讀的數字信息的，這對於我理解疾病診斷、藥物篩選等領域的進展至關重要。
評分這是一本讓我耳目一新的書籍，它不僅僅是對生物化學和微傳感器技術的簡單羅列，而是將兩者巧妙地融閤，展現齣強大的應用潛力。我尤其被書中關於“基於核酸適配體的生物傳感器”的內容所吸引。作者詳細介紹瞭核酸適配體作為一類人工閤成的DNA或RNA分子，如何能夠像抗體一樣特異性地識彆並結閤目標分子。這種技術的優勢在於其閤成的靈活性、穩定性和較低的免疫原性，為開發新型生物傳感器提供瞭新的思路。書中對於核酸適配體的篩選方法（SELEX）、功能化以及其在構建傳感器中的應用，都進行瞭深入的闡述。我非常感興趣的是，如何利用核酸適配體設計能夠檢測特定疾病標誌物的生物傳感器，以及這種傳感器的靈敏度和特異性能夠達到何種程度。我還想深入瞭解書中關於“生物傳感器在環境監測領域的應用”，例如如何利用生物傳感器檢測水體中的汙染物，或者空氣中的有害氣體。
評分這本書的語言風格嚴謹而又不失可讀性，即使麵對復雜的科學概念，作者也能夠用清晰、易懂的語言進行解釋。我特彆關注書中關於“生物傳感器在食品安全領域的應用”的部分。隨著人們對食品健康要求的不斷提高，開發高效、準確的食品安全檢測技術顯得尤為重要。書中詳細介紹瞭如何利用生物化學微傳感器對食品中的農藥殘留、獸藥殘留、非法添加劑、微生物汙染物等進行快速檢測。我瞭解到，一些生物傳感器甚至可以實現對轉基因成分的鑒定，或者對食品的真僞進行辨彆。這種技術的發展，將極大地保障消費者的食品安全，減少因食品安全問題帶來的健康風險。我非常期待書中關於“生物傳感器在個性化醫療領域的應用”，因為這代錶著未來醫療發展的重要方嚮，能夠根據個體的基因、生理特點提供定製化的診斷和治療方案。
評分這本書的價值不僅僅在於其技術內容的深度，更在於它所展現齣的前瞻性和創新性。我特彆被書中關於“納米生物傳感器”的章節所打動。作者詳細介紹瞭納米材料，如金納米粒子、銀納米綫、量子點等，在構建高性能生物傳感器方麵的巨大潛力。這些納米材料具有獨特的物理化學性質，例如巨大的比錶麵積、優異的導電性、可調的光學特性等，能夠極大地提升傳感器的靈敏度、選擇性和響應速度。書中還探討瞭如何將納米材料與生物分子進行功能化修飾，以實現對特定目標物的精準識彆和信號放大。我非常期待書中能夠有關於“生物傳感器在能源領域的應用”，比如如何利用生物傳感器進行生物燃料的檢測或能量的轉化。
評分我非常欣賞這本書的務實風格，它不僅關注理論基礎，更側重於技術的實際應用。我尤其對書中關於“微針陣列生物傳感器”的設計和製造進行瞭深入的探討。這種傳感器以微小的針狀結構刺入皮膚，能夠實時、連續地監測皮下組織液中的生物標誌物，如葡萄糖、乳酸鹽等。這對於糖尿病患者的血糖管理、運動員的運動錶現監測，以及一些慢性疾病的遠程監測，都具有劃時代的意義。書中詳細介紹瞭微針的材料選擇、微加工技術、傳感器集成以及數據傳輸等方麵的內容。我非常想進一步瞭解書中關於“生物傳感器在農業生産中的應用”，比如如何利用生物傳感器監測土壤的養分狀況，或者預測作物的生長情況，從而實現精準施肥和科學種植。
評分這本書的文獻引用和圖錶數據都非常詳實，為我深入理解和進一步研究提供瞭寶貴資源。我尤其關注書中關於“免疫熒光傳感器”的章節。作者詳細闡述瞭免疫熒光技術的基本原理，以及如何將其與微傳感器相結閤，實現對低濃度生物標誌物的高靈敏度檢測。我瞭解到，通過標記抗體或抗原的熒光分子，可以利用光學檢測技術精確地量化目標物質的濃度。書中還介紹瞭不同類型的熒光探針、激發光源和檢測係統，以及它們在臨床診斷、疾病研究等方麵的應用。我非常希望書中能夠有關於“生物傳感器在生物製造領域的應用”的內容，例如如何利用生物傳感器監測發酵過程，或者控製細胞培養，從而提高生物産品的産量和質量。
評分這本書的封麵設計頗具匠心，藍綠色的漸變色調，如同生命細胞內部流動的能量，又像是精心設計的電路闆，暗示著生物與技術的巧妙融閤。當第一頁翻開，映入眼簾的是作者嚴謹而又不失溫度的序言，寥寥數語卻勾勒齣生物化學微傳感器這一前沿領域的宏大圖景，讓我瞬間提起瞭濃厚的興趣。我本身並非科班齣身，對生物化學的瞭解僅限於大學時期的基礎課程，而微傳感器更是聞所未聞。然而，作者並沒有讓我感到畏懼，他以一種循序漸進的方式，從最基礎的原理講起，例如細胞膜的通透性、離子通道的作用機製，以及蛋白質與小分子之間的相互作用，這些我尚能理解的概念，為後續內容的鋪墊打下瞭堅實的基礎。書中大量的圖示，包括清晰的分子結構示意圖、反應通路圖，以及不同類型傳感器的內部構造圖，極大地降低瞭理解的難度，讓我能夠直觀地把握復雜的信息。我尤其欣賞作者在講解基本原理時，總能聯係實際應用，比如討論pH傳感器時，會自然引申到糖尿病患者血糖監測的重要性，這種“溯本求源，放眼未來”的寫作手法，讓我覺得這本書不僅僅是在傳授知識，更是在引導我思考這個領域的發展潛力和社會價值。我已經迫不及待想要深入瞭解書中關於傳感器設計、材料選擇、信號處理等具體章節的內容瞭。
評分這本書為我打開瞭認識生物化學微傳感器領域的一扇新窗戶。我特彆被書中關於“基於微生物的生物傳感器”的介紹所吸引。作者闡述瞭如何利用微生物的生物代謝活性、發光特性或電信號來構建傳感器，用於檢測環境汙染物、生物毒素等。這種傳感器的優點在於其成本較低、易於培養和維護，並且能夠對多種目標物進行檢測。書中還介紹瞭如何通過基因工程技術改造微生物，以提高其對特定物質的響應能力和選擇性。我非常期待書中關於“生物傳感器在可穿戴設備中的應用”的內容，因為這代錶著生物傳感技術嚮日常生活普及的重要一步，能夠實現對人體健康數據的實時監測和分析。
評分閱讀過程中，我發現作者在撰寫過程中，充分考慮瞭不同背景讀者的需求。對於我這樣的非專業人士，書中很多概念的引入都非常巧妙，沒有直接拋齣晦澀難懂的術語，而是通過類比、舉例，逐步引導讀者進入狀態。例如，在介紹“微流控芯片”時，作者將其比喻為“微型的實驗室”，生動形象地描繪瞭其在樣本處理、反應控製方麵的優勢。書中對於不同類型微傳感器的優缺點分析，也相當到位，讓我能夠對各種技術有一個宏觀的認識。我尤其對書中關於“體外診斷（IVD）”應用的部分充滿瞭好奇，因為這直接關係到我們的日常生活和健康。作者詳細介紹瞭生物化學微傳感器在傳染病快速檢測、腫瘤標誌物篩查、慢性病管理等方麵的應用，並列舉瞭許多成功的案例。讀到這裏，我仿佛看到瞭未來醫療診斷的藍圖，無創、快速、準確的檢測方式將極大地改善人們的就醫體驗和治療效果。我想進一步瞭解書中關於“生物傳感器在藥物研發中的應用”的內容，因為這涉及到新藥的開發和療效的評估，對我個人研究方嚮有很大的啓發。
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