Proceedings of Biochemical and Medical Sensors, 2 September 1993 Budapest, Hungary (Progress in Biom pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Society of Photo Optical

作者:Otto S. Wolfbeis

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1994-08

价格:USD 56.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780819413529

丛书系列:

图书标签:

• Biochemical Sensors
• Medical Sensors
• Biomedical Optics
• Sensor Technology
• Hungary
• Budapest
• 1993
• Proceedings
• Optics
• Biomedicine

生物化学与医学传感器进展：1993年9月2日，匈牙利布达佩斯会议文集 （不包含指定书目内容的详细图书简介） 本书聚焦于生物化学与医学传感器领域的前沿探索与技术突破，汇集了来自全球顶尖研究机构和工业界的最新研究成果。本书内容涵盖了生物传感器的设计原理、材料科学的创新应用、信号处理与数据分析的先进方法，以及这些技术在疾病诊断、治疗监测和生命科学研究中的实际应用。本书的视角超越了单一的测量技术，深入探讨了集成化、小型化和高灵敏度传感系统所面临的挑战与机遇。 --- 第一部分：新型生物识别元件与基底材料的革新 本部分着重介绍了构成现代生物传感器的核心——生物识别元件的最新发展，以及用于构建高精度传感界面的先进材料。 1.1 高性能酶与抗体的固定化技术 详细阐述了用于稳定化和提高生物活性分子的新技术。研究人员展示了基于纳米结构载体（如碳纳米管、石墨烯氧化物片层）对氧化还原酶进行三维固定化的方法，显著提高了酶的稳定性和周转频率。在抗体固定方面，重点介绍了使用表面等离子体共振（SPR）技术结合分子印迹聚合物（MIPs）的新策略，以实现对特定靶标分子（如癌标志物）的超高选择性和亲和力。讨论了冷冻干燥和微流控技术在保持生物分子活性方面的应用优势。 1.2 压电与光学基底材料的进化 本章深入探讨了声波传感器（如石英晶体微天平 QCM）在蛋白质相互作用研究中的应用，特别关注了如何通过表面修饰来降低非特异性吸附。在光学传感器领域，重点介绍了光纤布拉格光栅（FBG）在体内生物环境监测中的潜力。研究人员设计了一种新型的聚合物涂层，该涂层能够对pH值或离子强度的微小变化产生可测量的折射率变化，从而实现了对局部微环境的实时、无标记检测。此外，还详细分析了新型半导体材料（如量子点）作为荧光探针基团在增强信号输出方面的优势及其在活细胞成像中的前景。 1.3 生物相容性与微加工技术 探讨了在生物医学应用中，传感元件与生物系统相互作用的界面工程。这包括了对新一代硅基和聚合物基底材料的生物相容性评估，以及如何利用微机电系统（MEMS）技术在单芯片上集成复杂的流体控制和传感器阵列。讨论了光刻、蚀刻和软光刻技术在制造具有亚微米分辨率的传感器结构中的最新进展，特别是如何应对在微流控通道中实现高效传质的问题。 --- 第二部分：信号转导机制与电化学传感前沿 本部分深入剖析了将生物识别事件转化为可量化电信号的核心机制，涵盖了从经典电化学方法到新型阻抗谱分析的广泛主题。 2.1 改进的安培和电位化学方法 本节详细介绍了电流型和电位型生物传感器的性能优化。重点讨论了通过纳米粒子（如金纳米颗粒、磁珠）介导的信号放大策略，以实现对痕量生物标志物的检测限的突破。研究了不同酶级联反应（如过氧化氢的电化学还原/氧化）在提高检测灵敏度和降低背景噪声方面的效率比较。此外，还评估了无酶生物传感器的发展，特别是基于DNA适体和分子开关的构建，以克服酶的稳定性限制。 2.2 生物阻抗谱（EIS）在复杂体系分析中的应用 生物阻抗谱作为一种多参数、无标记的检测技术，在本部分占据重要地位。研究人员展示了如何通过分析细胞膜电导、电容和介电常数的变化，来实时监测细胞活力、药物渗透以及生物膜的形成过程。详细分析了等效电路模型的建立与参数拟合，以区分由界面电荷转移电阻变化和双电层结构变化引起的阻抗信号。讨论了EIS在区分不同类型细菌和病毒颗粒方面的潜力。 2.3 新型电荷传递介体与可穿戴设备集成 本章关注提高电子传输效率的化学介体。评估了不同铁氰化物替代物在水相与非水相体系中的性能。在面向便携式和可穿戴设备的应用中，重点介绍了柔性电子技术在构建一次性或可重复使用的电化学贴片传感器中的应用。讨论了如何解决柔性基底上的电极老化、漂移以及与皮肤界面接触不良等工程挑战。 --- 第三部分：集成化系统、数据处理与临床转化潜力 本部分将研究重点从单个传感器单元扩展到完整的系统集成、数据分析以及这些技术走向临床应用的实际考量。 3.1 微流控芯片上的多路复用与即时检验（POCT） 本节探讨了如何将传感元件与微流控系统相结合，实现样本处理、反应、检测和数据输出的自动化。详细介绍了“芯片上的实验室”（Lab-on-a-Chip）的设计范例，包括如何集成微泵、微阀和温度控制单元以确保检测的可靠性。重点分析了在POCT设备中，如何通过优化流体动力学来最小化交叉污染，并实现对血液、尿液或唾液等复杂样本的直接、快速分析。 3.2 生物传感器数据的智能分析与模式识别 随着传感器输出的多维化和数据量的增加，智能数据处理成为关键。本章介绍了利用机器学习算法（如支持向量机 SVM 和人工神经网络 ANN）对复杂传感信号进行模式识别和分类的技术。讨论了如何利用这些算法从高维度的光谱或阻抗数据中提取出与特定疾病状态（如糖尿病酮症酸中毒或败血症早期阶段）相关的特征，从而提高诊断的准确性和速度。 3.3 传感器在药物递送与生物过程控制中的作用 本部分探讨了生物传感器在闭环系统中的应用潜力。重点分析了动态血糖监测系统（CGMS）的最新进展，以及如何通过实时反馈传感器数据来精确控制胰岛素泵的递送速率。此外，还涵盖了在生物反应器中利用在线生物传感器实时监测关键代谢物（如葡萄糖、乳酸、溶解氧）浓度，以优化细胞培养条件和提高目标产物收率的工程实践。 --- 总结： 本书为生物化学、生物工程、材料科学以及临床医学领域的专业人士提供了一个全面而深入的知识平台。它不仅梳理了当前生物传感器领域最具影响力的研究方向，更着眼于如何克服从实验室到实际应用的转化障碍，预示着下一代高灵敏度、高集成度和高智能化的生物医学检测工具的诞生。本书的内容强调了跨学科合作的重要性，是理解和推动该领域未来发展的关键参考资料。

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