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出版者:Springer Verlag

作者:Allen, Derek C./ Cameron, R. Iain (EDT)/ Allen, Derek C. (EDT)/ Cameron, R. Iain

出品人:

页数:519

译者:

出版时间:

价格:919.00 元

装帧:Pap

isbn号码:9781852335977

丛书系列:

图书标签:

• Histopathology
• Pathology
• Specimen
• Microscopy
• Diagnosis
• Medicine
• Medical Imaging
• Anatomy
• Laboratory Medicine
• Histology

科学前沿的视角：现代生物技术在疾病诊断与治疗中的应用 图书名称：《当代生物医学工程：从基础研究到临床转化》 作者：[虚构的专家团队，例如：张伟，李芳，王明] 出版社：[虚构的学术出版社，例如：环球科学出版社] 字数：约1500字 --- 内容简介 《当代生物医学工程：从基础研究到临床转化》旨在为生命科学、工程学以及临床医学领域的专业人士、研究人员和高年级学生提供一个全面、深入的视角，探讨生物技术和工程学原理如何驱动现代疾病的诊断、治疗和预防策略的革新。本书聚焦于生物医学工程领域最前沿的技术突破及其在实际医疗场景中的应用潜力，内容涵盖了从微观的分子检测技术到宏观的生物材料设计与组织工程的广泛议题。 本书结构清晰，逻辑严谨，共分为六大部分，系统地梳理了当前生物医学工程领域的核心议题与未来发展方向。 --- 第一部分：分子诊断与生物传感技术的前沿进展 本部分着重介绍用于疾病早期筛查和精准监测的尖端技术。我们探讨了新一代核酸测序技术（如单细胞测序和空间转录组学）如何揭示疾病发生发展的复杂机制，特别是癌症、神经退行性疾病和自身免疫性疾病中的基因组与转录组异质性。 随后，重点解析了生物传感器的设计与优化。这包括基于电化学、光学和微流控芯片的平台，如何实现对循环肿瘤细胞（CTCs）、游离DNA（cfDNA）以及特定生物标志物的高灵敏度、快速检测。书中详细阐述了将纳米材料（如量子点、金纳米颗粒）集成到生物传感器中的最新进展，以期克服传统检测方法的灵敏度瓶颈，推动床旁诊断（Point-of-Care Testing, POCT）的普及。此外，本部分也深入讨论了人工智能（AI）和机器学习在处理大规模生物数据、提升诊断准确性方面的关键作用。 --- 第二部分：先进影像技术与生物力学分析 精准的疾病可视化是有效干预的前提。本部分深入剖析了超越传统模式的先进医学影像技术。我们详细介绍了高场强磁共振成像（MRI）在软组织结构和功能评估中的最新突破，以及分子影像探针的设计原则，这些探针能够特异性地标记病理区域，实现对疾病早期病变的活体追踪。 同时，书中对光学成像技术（如双光子显微镜、光声成像）在深层组织分辨率提升方面的进步进行了细致的分析。在生物力学方面，本书讨论了如何利用有限元分析（FEA）和计算流体力学（CFD）模型来模拟血管血流动力学、骨骼受力情况以及肿瘤组织在不同机械环境下的行为，这些分析对于指导介入治疗方案的设计至关重要。 --- 第三部分：生物材料科学与组织工程 本部分是本书的核心内容之一，聚焦于“再造生命单元”的生物材料创新。我们详细探讨了智能生物材料的设计，这类材料能够响应外部刺激（如pH值、温度、光照）而释放药物或改变其结构。 组织工程支架的设计被置于重要位置。书中涵盖了从天然聚合物到合成高分子在生物相容性、可降解性以及机械性能方面的权衡与优化。特别关注了3D生物打印技术在构建具有特定微环境的复杂组织结构（如人造皮肤、血管模型）中的应用。此外，针对再生医学的挑战，本书也讨论了干细胞（如iPSCs）在生物反应器中定向分化和大规模扩增的关键技术与伦理考量。 --- 第四部分：药物递送系统与纳米医学 药物递送是提高治疗窗、减少毒副作用的关键。本部分聚焦于纳米级载体系统在靶向治疗中的应用。详细介绍了脂质体、聚合物胶束、树枝状大分子等载体的设计策略，特别是如何通过表面修饰实现对肿瘤微环境的被动靶向或利用配体介导的主动靶向。 书中深入探讨了“智能”药物递送系统，这些系统能够实现在病灶部位的“按需释放”。例如，利用pH敏感、酶敏感或还原性微环境触发的释放机制。此外，本书还涵盖了基因治疗载体（如腺相关病毒AAV和慢病毒）的包装效率优化、安全性评估以及体内递送策略的最新进展。 --- 第五部分：生物电子学与可穿戴设备 生物医学工程正加速与电子信息技术的融合。本部分讨论了植入式和可穿戴生物电子设备的开发。内容包括柔性电子学在制造贴合皮肤的传感器方面的优势，以及用于监测生理参数（如血糖、心电、脑电）的高精度、低功耗集成电路设计。 对于神经工程领域，书中详细阐述了脑机接口（BCI）的最新进展，包括微电极阵列的设计原理、信号采集与解码算法，以及这些技术在恢复运动功能和感觉替代方面的临床潜力。 --- 第六部分：转化医学与临床应用挑战 本书的最后部分着眼于实验室成果如何成功过渡到临床实践。我们分析了医疗器械的监管流程与审批障碍，强调了从概念验证到大规模生产所需遵循的质量管理体系（QMS）标准。 此外，本部分也深入讨论了生物医学工程在公共卫生和流行病学监测中的作用，例如利用大数据和快速诊断平台应对新发传染病的挑战。书中强调了多学科合作（MDT）在推动复杂生物医学项目成功落地中的不可替代性，并对未来十年生物医学工程领域可能出现的颠覆性技术进行了前瞻性展望。 --- 读者定位 本书面向生物工程、生物医学、材料科学、药学、计算机科学（涉及生物信息学和医学图像处理方向）的研究生及青年学者，以及在医疗器械、生物制药公司工作的工程师和研发人员。它不仅是专业知识的权威参考，也是激发未来交叉学科创新思路的宝贵资源。

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