微流控芯片细胞分析 林金明 科学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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林金明 著

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• 微流控芯片
• 细胞分析
• 生物芯片
• 医学工程
• 生物技术
• 分析化学
• 微纳米技术
• 林金明
• 科学出版社
• 生物医学工程

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030567062

商品编码：26690990921

包装：平装

出版时间：2018-03-01

图书基本信息
图书名称	微流控芯片细胞分析	作者	林金明
定价	128.00元	出版社	科学出版社
ISBN	9787030567062	出版日期	2018-03-01
字数		页码	348
版次	1	装帧	平装
开本		商品重量	0.4Kg

内容简介

本书详细介绍了微流控芯片细胞分析的基本原理、设计、发展和应用情况，系统地总结了微流控芯片细胞分析研究领域中所涉及的芯片设计与制作、细胞分选与识别、细胞培养与观察、细胞迁移、单细胞分析等**研究成果。同时还通过众多的图片和范例对过去十多年完成的研究成果进行了广泛的回顾。全书共13章，其中多个章节的内容来自于作者实验室的研究成果、科研经验以及学习的总结，希望通过对前沿领域的探究来帮助自己突破工作中的瓶颈。本书着重介绍了一些前沿的技术内容，如三维细胞培养、微流控液滴技术以及相关领域的**趋势，并提出了可能的发展方向。

作者简介

目录

编辑推荐

文摘

序言

《生物传感器技术与应用》 作者： [此处填写虚构作者姓名，例如：张宏伟，李静] 出版社： [此处填写虚构出版社，例如：清华大学出版社] 字数： 约1500字 --- 内容简介 导言：跨越界限的感知革命 在生命科学、环境监测乃至食品安全等诸多领域，实现对特定分子或生物实体的高灵敏度、高特异性实时检测，是推动技术进步的关键瓶颈。《生物传感器技术与应用》一书，正是在这一时代背景下应运而生，它系统、深入地阐述了现代生物传感器从基础理论、核心元件到集成系统及前沿应用的完整知识体系。本书并非仅仅罗列现有技术，而是着重于揭示不同传感机制背后的物理化学原理、生物识别要素的设计优化，以及工程学挑战的系统性解决方案。 本书内容涵盖了生物传感器的“设计-制造-应用”全生命周期，尤其侧重于如何将生物学特异性与物理学或化学信号转换的效率完美结合，从而构建出性能卓越的检测平台。 第一部分：生物传感器基础理论与元件构建 (第1章至第4章) 第1章：生物传感器的概念框架与发展历程 本章首先界定了生物传感器的核心定义——即由一个生物识别元件（Biological Receptor）和一个信号转导元件（Transducer）组成的检测系统。随后，详细回顾了从早期的酶电极到当前纳米技术驱动的下一代传感器的发展脉络。重点分析了驱动技术革新的关键因素，包括微加工技术的进步、新型生物材料的发现以及对生物体系复杂性的深入理解。本章强调了设计一个理想生物传感器的几个核心指标：灵敏度（Sensitivity）、选择性（Selectivity）、响应时间（Response Time）和稳定性（Stability）。 第2章：生物识别元件的精妙设计 生物识别是传感器的“靶向之眼”。本章聚焦于如何高效、稳定地捕获目标分析物。我们详尽讨论了四大类核心识别元件： 1. 酶类与抗体： 阐述了固定化酶技术（如葡萄糖氧化酶）在电化学和光学传感中的应用，以及单克隆/多克隆抗体在免疫传感中的高特异性优势。深入分析了抗体片段（如scFv, Fab）在提高流通性和稳定性的工程学考量。 2. 核酸适体（Aptamers）： 作为“人工抗体”，适体因其合成简便、热稳定性高、易于修饰的特性，在本章占据了重要篇幅。通过SELEX原理，介绍了如何筛选出针对特定靶点的DNA或RNA序列。 3. 细胞与组织： 探讨了使用完整的微生物细胞（如大肠杆菌）或哺乳动物细胞作为生物元件，用于毒性监测和复杂环境分析的优势与局限性。 4. 分子印迹聚合物（MIPs）： 从仿生学的角度，讲解了如何利用模板分子构建具有“记忆”的聚合物结构，实现对小分子靶标的物理选择性捕获。 第3章：信号转导机制的物理化学基础 本章是技术核心，详细剖析了信号从生物识别事件到可测量电信号或光信号转换的物理机制。内容结构如下： 1. 电化学传感（Electrochemical Transduction）： 涵盖了安培法、电位法和库仑法。重点讨论了电极材料（铂、金、碳材料）的表面改性技术，以及如何利用介体（Mediators）促进电子转移。特别分析了基于电荷转移复合物和表面等离子体共振（SPR）的电化学增强效应。 2. 光学传感（Optical Transduction）： 聚焦于基于光吸收、荧光、磷光和表面等离子体共振（SPR）的原理。详细阐述了量子点、纳米金等新型荧光探针在增强信号强度和实现多重检测方面的应用。 3. 热学与压电传感（Thermal and Piezoelectric Transduction）： 探讨了利用生物反应释放或消耗的热能（如酶促反应）进行检测的微热量法，以及基于石英晶体微天平（QCM）的质量变化检测原理。 第4章：先进材料与纳米结构在生物传感中的集成 本章衔接了前沿材料科学与生物传感器的实用化。重点关注纳米材料如何突破传统传感器的物理限制： 1. 碳基纳米材料： 详细介绍了石墨烯、碳纳米管（CNTs）在提高电极导电性、增加生物分子负载量方面的关键作用，及其在构建高灵敏度生物场效应晶体管（Bio-FETs）中的应用。 2. 金属与金属氧化物纳米颗粒： 讨论了金纳米棒（AuNRs）、氧化锌纳米线在光热效应、增强拉曼散射（SERS）信号增强中的机制与应用。 3. 孔道结构与载体： 探讨了介孔二氧化硅（Mesoporous Silica）等高表面积载体在稳定固定化生物分子和提高扩散效率方面的优势。 第二部分：系统集成与前沿应用（第5章至第8章） 第5章：微流控芯片与传感器阵列集成 本章将生物传感技术提升到系统集成层面。介绍了微流控技术如何为生物传感器提供精确的流体控制、试剂混合和反应环境： 1. 微流控芯片的设计与制造： 涵盖了软光刻（Soft Lithography）、热压印等主流制造工艺，以及流体动力学在微通道内的特性分析。 2. 集成化检测平台： 阐述了如何将生物识别区、信号采集单元、流体控制模块集成到单个芯片上，以实现“即时检验”（Point-of-Care Testing, POCT）所需的自动化和小型化。重点分析了多通道阵列设计在实现高通量筛选中的价值。 第6章：临床诊断中的生物传感器应用 本章侧重于生物传感器在医疗健康领域的突破性应用，主要围绕快速、非侵入性或微创性检测展开： 1. 血糖监测系统： 以葡萄糖传感器为例，深入分析了第二代、第三代（无酶）血糖仪的工作原理、准确性标准（ISO 15197）及未来趋势。 2. 传染病快速诊断： 讨论了基于核酸适体或免疫传感器的便携式设备，如何实现对病毒、细菌的现场快速筛查，无需复杂的实验室操作。 3. 肿瘤标志物检测： 探讨了高灵敏度生物传感器在循环肿瘤细胞（CTCs）捕获、外泌体（Exosomes）分析以及低浓度蛋白标志物（如PSA, CEA）检测中的前沿探索。 第7章：环境监测与食品安全中的应用 本章将视野扩展到体外检测（Out-of-Vivo）。 1. 水质与空气质量监测： 介绍了生物传感器在重金属离子（如铅、镉）、农药残留、持久性有机污染物（POPs）以及环境激素的实时在线监测中的应用。重点分析了如何克服复杂环境基质对传感性能的干扰。 2. 食品病原体与过敏原检测： 阐述了免疫传感器和DNA传感器在快速检测沙门氏菌、大肠杆菌以及花生、麸质等食品过敏原中的技术方案。 第8章：生物传感器的性能验证、法规标准与未来展望 本章为总结和前瞻性章节。详细介绍了生物传感器性能验证所需的关键参数测试方法（如线性范围、交叉反应性测试、存储稳定性评估）。同时，概述了生物传感器产品推向市场所需遵循的医疗器械或体外诊断试剂（IVD）法规要求。 最后，展望了生物传感器技术的未来方向，包括：单分子检测、活体（In Vivo）植入式传感器的生物相容性挑战、人工智能与机器学习在优化传感器信号处理和预测传感器寿命方面的潜力，以及如何进一步降低制造成本，实现更广泛的普及应用。 结语 《生物传感器技术与应用》旨在成为生命科学、生物工程、化学分析以及电子工程等交叉学科领域研究人员、工程师及高年级学生的必备参考书。它不仅提供了坚实的理论基础，更引导读者从系统工程的角度思考如何将尖端材料科学与生物识别原理相结合，以应对人类社会在健康、环境和食品安全领域日益增长的检测需求。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺有意思，那种冷峻的蓝色调配上精致的线条图，一下子就把人拉进了精密仪器的世界。我一个门外汉，看到“微流控芯片”这几个字就觉得头大，但翻开书页后，发现作者的叙述方式相当有耐心。它没有一开始就抛出一堆晦涩难懂的公式和复杂的物理原理，而是从一个宏观的视角——“我们为什么要用这么小的通道来处理液体？”——开始切入。这让初学者能迅速建立起一个直观的概念，明白微流控技术在解决传统宏观实验中那些效率低下、样本消耗巨大等痛点时的巨大潜力。书中对于芯片的材料选择和加工工艺也做了详尽的介绍，我尤其对软刻蚀技术那一部分印象深刻，那种用PDMS模仿生物组织的精妙设计，简直像是在指尖上做微缩雕塑。虽然有些地方涉及到的流体力学知识还是需要我反复阅读，但整体的逻辑链条非常清晰，读起来有一种抽丝剥茧的畅快感，感觉自己正一步步走进一个微观的、充满无限可能的新领域。

评分☆☆☆☆☆

我读了不少关于生物技术前沿的书籍，但少有能将理论的优雅与工程的实用性结合得如此紧密的。这本书的排版和图示清晰度做得相当出色，这一点在技术类书籍中尤为重要。那些剖面图和三维结构示意图，如果没有高精度的绘制，很容易让人产生误解，但这里的配图几乎是教科书级别的，每一个箭头、每一个力矢量都标注得清清楚楚。更让我感到惊喜的是，它在讨论到未来发展趋势时，并没有过于夸大其词，而是非常审慎地指出了当前技术瓶颈，例如，如何在芯片上实现长期的、高通量的、无污染的细胞培养与检测。这种脚踏实地的态度，让这本书的参考价值大大提高，它不是在描绘一个遥不可及的未来蓝图，而是在指出一条需要我们脚踏实地去攻克的、充满挑战的现实路径。对于项目组的规划制定来说，这本书提供了极具参考价值的现状评估和方向指引。

评分☆☆☆☆☆

这本书的写作风格有一种沉稳的、老派的科学精神贯穿始终，它没有采用当下流行的那种碎片化、快餐式的叙事节奏。每一章的逻辑递进都显得深思熟虑，仿佛作者是在一位经验丰富的导师的指导下进行学习。我特别留意了关于样本兼容性和生物相容性的章节，这部分往往是很多技术书籍中一笔带过的内容。但在这里，作者细致地分析了不同表面修饰方法对细胞粘附和活力的影响，甚至涉及到一些缓冲液的渗透压和pH值对微流控器件稳定性的细微影响。这种对细节的执着，正是科研工作者所需要的素养。总的来说，它不是一本用来消磨时间的读物，而是一本需要你带着笔记本，随时准备停下来做笔记和思考的工具书。它教会你的不仅仅是“怎么做”，更是“为什么要这么设计”，这种底层逻辑的灌输，才是真正有价值的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，很大程度上取决于你的专业背景。如果你的基础相对薄弱，比如我这种半路出家的人，可能需要配合一些基础的生物物理和流体力学教材才能跟上节奏。然而，一旦跨过那道初期的知识门槛，这本书的价值就显现出来了——它提供了一种全新的、自上而下的问题解决框架。它不只是简单地罗列技术，而是深入探讨了“为什么是这种结构，而不是另一种结构？”在讨论到微通道内的传质和传热效率时，作者引用了大量的实验数据和数值模拟结果来佐证观点，这种严谨的科学态度令人信服。我个人觉得，它在连接基础科学原理与实际生物应用（如单细胞测序的前处理）方面的努力非常值得称赞。书中对不同细胞类型在微通道中行为差异的描述，体现了作者对生物复杂性的深刻理解，这使得微流控不仅仅是“把东西做小”，而是真正地“模拟生命过程”。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的深度远超出了我最初的预期。我原本以为这更像是一本面向初级技术人员的操作手册，但深入阅读后才发现，它更像是一本扎实的、具有前瞻性的研究综述。特别是关于芯片上的集成化和自动化分析部分，作者对各个模块——比如样本捕获、细胞分离、标记和检测——之间如何无缝衔接的论述，展现了高超的系统集成思维。例如，它详细分析了如何通过电泳、声场或磁场梯度，在微通道内实现对癌细胞与正常细胞的亚微米级分离，这背后的流场调控和物理机制的解释非常到位，绝非泛泛而谈。我特别欣赏其中对“数据质量”和“芯片寿命”这些实际工程问题的讨论，这说明作者不仅懂理论，更在实验室里摸爬滚打过，真正理解了将一个漂亮的理论模型转化为可靠的实验工具所面临的重重挑战。对于有志于从事相关领域研发的读者来说，这本书无疑是提供了一个非常坚实的理论地基。