細(xì)胞傳感器

內(nèi)容概要

本書介紹了作者近年來(lái)進(jìn)行的有關(guān)細(xì)胞傳感器方面的研究成果及目前國(guó)際上在此領(lǐng)域的研究進(jìn)展。全書共10章，分別論述了細(xì)胞的生理特性及其選擇與培養(yǎng)、細(xì)胞傳感器機(jī)理及模型分析，以及微電極陣列（MEA）細(xì)胞傳感器、場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET）細(xì)胞傳感器、光尋址電位細(xì)胞傳感器（LAPCS）、膜片鉗細(xì)胞傳感器、免疫細(xì)胞傳感器、嗅覺(jué)與味覺(jué)細(xì)胞傳感器的工作原理及在生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中的應(yīng)用，最后介紹了細(xì)胞傳感器的發(fā)展趨勢(shì)。其中大部分內(nèi)容屬于當(dāng)今國(guó)際上的研究熱點(diǎn)和前沿。    本書適合于生物醫(yī)學(xué)傳感技術(shù)有關(guān)的生物醫(yī)學(xué)工程、生物化學(xué)傳感技術(shù)、神經(jīng)生理學(xué)、電子信息科學(xué)，以及人工智能等科學(xué)工作者，也適合于對(duì)交叉學(xué)科感興趣的科技工作者閱讀參考。

作者簡(jiǎn)介

王平，1962年5月出生，浙江大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師。1984，1987，1992年在哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程系獲學(xué)士、碩士和博士學(xué)位；1992～1994年為浙江大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系博士后；2002和2005年分別獲國(guó)家留學(xué)基金委留學(xué)基金和包氏獎(jiǎng)學(xué)金資助在美國(guó)作訪問(wèn)學(xué)者。任中國(guó)高校傳感技術(shù)研究會(huì)副理事長(zhǎng)，中國(guó)電子學(xué)會(huì)離子敏、生物敏專業(yè)委員會(huì)副主任委員；中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)生物醫(yī)學(xué)傳感技術(shù)分會(huì)副主任委員等；國(guó)際刊物Biosensors ＆ Bioelectronics和Sensors ＆ Actuators A、B等審稿人；《傳感技術(shù)學(xué)報(bào)》副主編，《中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào)》、《浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版）》等雜志編委。 
    主持了國(guó)家杰出青年科學(xué)基金、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金國(guó)際合作以及國(guó)家863計(jì)劃等10余項(xiàng)國(guó)家級(jí)項(xiàng)目。獲國(guó)務(wù)院政府特殊津貼，入選新世紀(jì)百千萬(wàn)人才工程國(guó)家級(jí)人選、教育部骨干青年教師培養(yǎng)人員、浙江省新世紀(jì)學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人重點(diǎn)培養(yǎng)人員和151人才第一層次等。獲浙江省科學(xué)技術(shù)一、二等獎(jiǎng)，浙江省高?？蒲谐晒坏泉?jiǎng)等。發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇，主要著作有《人工嗅覺(jué)與人工味覺(jué)》、《細(xì)胞傳感器》、《現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)傳感技術(shù)》，參編英文著作Advances跏Biosensors等。

書籍目錄

前言第1章 緒論  1.1 引言  1.2 細(xì)胞傳感器研究的目的  1.3 細(xì)胞在芯片上的培養(yǎng)技術(shù)  1.4 細(xì)胞傳感器在國(guó)際上的發(fā)展現(xiàn)狀    1.4.1 傳統(tǒng)的電生理測(cè)量方法——電壓鉗    1.4.2 經(jīng)典的電生理測(cè)量方法——膜片鉗    1.4.3 場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET）細(xì)胞傳感器    1.4.4 微電極陣列（MEA）細(xì)胞傳感器    1.4.5 光尋址電位傳感器（LAPS）    1.4.6 膜片鉗細(xì)胞傳感器    1.4.7 免疫細(xì)胞傳感器  1.5 小結(jié)第2章 細(xì)胞的生理特性及其選擇與培養(yǎng)  2.1 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)  2.2 細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)    2.2.1 細(xì)胞膜脂質(zhì)雙分子層結(jié)構(gòu)    2.2.2 細(xì)胞膜跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)    2.2.3 細(xì)胞膜跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)  2.3 細(xì)胞膜離子轉(zhuǎn)運(yùn)和Donnan平衡    2.3.1 細(xì)胞膜的離子轉(zhuǎn)運(yùn)    2.3.2 細(xì)胞的靜息電位和動(dòng)作電位    2.3.3 電壓鉗技術(shù)和膜片鉗技術(shù)  2.4 細(xì)胞的選擇與培養(yǎng)    2.4.1 細(xì)胞的分離培養(yǎng)方式    2.4.2 細(xì)胞傳感器的培養(yǎng)條件  2.5 細(xì)胞固定和生長(zhǎng)的影響因素    2.5.1 細(xì)胞固定和生長(zhǎng)的影響因素    2.5.2 促進(jìn)細(xì)胞附著和生長(zhǎng)的方法    2.5.3 細(xì)胞傳感器的生物相容性  2.6 小結(jié)第3章 細(xì)胞傳感器機(jī)理及模型分析  3.1 概述    3.1.1 細(xì)胞膜的特點(diǎn)    3.1.2 可興奮細(xì)胞及其離子通道的等效電路    3.1.3 固體電解液界面  3.2 細(xì)胞代謝微環(huán)境檢測(cè)    3.2.1 細(xì)胞代謝微環(huán)境    3.2.2 細(xì)胞代謝微環(huán)境的檢測(cè)方法    3.2.3 離子的檢測(cè)基礎(chǔ)    3.2.4 生物膜敏感器件  3.3 細(xì)胞電生理參數(shù)測(cè)量    3.3.1 細(xì)胞-硅器件的界面模型    3.3.2 細(xì)胞金屬電極界面模型  3.4 細(xì)胞黏附阻抗譜檢測(cè)  3.5 細(xì)胞傳感器中的噪聲    3.5.1 電極噪聲    3.5.2 電磁干擾    3.5.3 生物噪聲  3.6 小結(jié)第4章微 電極陣列（MEA）細(xì)胞傳感器  4.1 基于微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)的細(xì)胞傳感器工藝概述    4.1.1 微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）概述    4.1.2 MEMS器件及應(yīng)用    4.1.3 結(jié)合IC和MEMS技術(shù)的細(xì)胞傳感器    4.1.4 與細(xì)胞傳感器相關(guān)的工藝過(guò)程  4.2 MEA的歷史及發(fā)展  4.3 MEA的工作原理概述    4.3.1 MEA通道寄生電容模型分析    4.3.2 MEA的設(shè)計(jì)分類    4.3.3 電極阻抗特性測(cè)試  4.4 MEA器件設(shè)計(jì)    4.4.1 在溶液中的MEA.g咀[抗    4.4.2 MEA的尺寸和定位    4.4.3 MEA基底的選擇    4.4.4 MEA電極材料的選擇    4.4.5 MEA引線材料的選擇    4.4.6 MEA鈍化層的選擇    4.4.7 MEA制作流程及封裝  4.5 細(xì)胞-硅器件的界面特點(diǎn)及表面處理  ……第5章 場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET）細(xì)胞傳感器第6章 光尋址電位傳感器（LAPS）第7章 膜片鉗細(xì)胞傳感器第8章 免疫細(xì)胞傳感器第9章 嗅覺(jué)與味覺(jué)細(xì)胞傳感器第10章 細(xì)胞傳感器的發(fā)展趨勢(shì)主要參考文獻(xiàn)

編輯推薦

　　《現(xiàn)代生物技術(shù)前沿：細(xì)胞傳感器》首先介紹了細(xì)胞傳感器的研究目的、細(xì)胞傳感器在國(guó)際上的發(fā)展?fàn)顩r。其次，介紹了各類典型的細(xì)胞傳感器，分析了細(xì)胞傳感器的特點(diǎn)和特殊要求。第2章介紹了細(xì)胞電生理及細(xì)胞的選擇與培養(yǎng)，包括細(xì)胞膜的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)、生物電信號(hào)及細(xì)胞膜上的離子轉(zhuǎn)運(yùn)、細(xì)胞的選擇與培養(yǎng)技術(shù)。第3～6章是《現(xiàn)代生物技術(shù)前沿：細(xì)胞傳感器》的重點(diǎn)，主要介紹了細(xì)胞一硅器件界面特性，包括細(xì)胞一硅器件的界面模型、細(xì)胞一傳感器件界面的測(cè)量原理、細(xì)胞傳感器的設(shè)計(jì)與制備及實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)、測(cè)試分析平臺(tái)和觀察平臺(tái)等。第7～9章介紹了細(xì)胞傳感器中最新發(fā)展的技術(shù)及我們課題組目前正在進(jìn)行的研究?jī)?nèi)容，具有較強(qiáng)的挑戰(zhàn)性。最后，在第10章中，展望了細(xì)胞傳感器未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。 本著作吸收了目前國(guó)際上廣泛采用的微型化、集成化傳感器設(shè)計(jì)和微加工技術(shù)，結(jié)合相應(yīng)的生物、電子、光學(xué)檢測(cè)技術(shù)，較全面地介紹了細(xì)胞傳感器的原理、結(jié)構(gòu)及檢測(cè)方法。最后結(jié)合典型的傳感器介紹了細(xì)胞傳感器在生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、醫(yī)藥衛(wèi)生和健康工程等方面的應(yīng)用。本著作可供生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)、生物醫(yī)學(xué)傳感技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)、檢測(cè)技術(shù)及儀器、應(yīng)用電子技術(shù)，以及細(xì)胞生物學(xué)、神經(jīng)生理等專業(yè)的師生和相關(guān)科技人員參考。

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