Who's Who in Fluorescence 2005 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Geddes, Chris D.

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:20

装帧:Pap

isbn号码:9780387239965

丛书系列:

图书标签:

• Fluorescence
• Biophysics
• Biochemistry
• Spectroscopy
• Photochemistry
• Optical Microscopy
• Bioimaging
• Analytical Chemistry
• Life Sciences
• Research

荧光现象的广阔天地：跨越2005年的光谱探索与应用前沿 本书并非《Who's Who in Fluorescence 2005》，而是一部旨在全面梳理和深入剖析荧光科学与技术在21世纪初叶（特别是2005年前后）的理论基础、前沿进展、关键技术及广泛应用的综合性著作。 本书聚焦于荧光团的分子设计、光物理过程的精妙调控、先进成像技术的发展，以及荧光在生物医学、材料科学和分析化学等领域的颠覆性影响。 第一部分：荧光科学的理论基石与分子设计（Foundations and Molecular Engineering） 本书伊始，我们将系统回顾和深化读者对荧光现象基本原理的理解。从吸收光谱与发射光谱的相互关系，到激发态的寿命、量子产率和斯托克斯位移等核心参数的确定，我们力求为后续的高级内容打下坚实的理论基础。 1.1 光与物质的相互作用： 详细阐述了电子跃迁的类型（单重态与三重态），重点解析了Kasha规则、Förster能量转移（FRET）的理论模型及其在距离测定中的应用。此外，我们对依赖于环境（如溶剂极性、粘度）的溶剂致变色效应（Solvatochromism）进行了深入的建模分析，这对于设计环境敏感型探针至关重要。 1.2 荧光团的结构-性能关系（Structure-Property Relationships）： 这一章节是本书的理论核心之一。我们不再仅仅罗列已知的荧光染料，而是深入探讨了如何通过分子工程学手段来“定制”荧光特性。 刚性化与分子内运动的抑制： 阐述了如何通过引入环状结构或增加分子刚性来最小化非辐射跃迁（如内转换和系间窜越），从而显著提高量子产率。 电荷转移（CT）机制的精妙调控： 详细分析了推电子基团（Donor）和吸电子基团（Acceptor）在分子骨架上的位置对激发态电荷转移（ICT）特性的影响，解释了如何利用ICT实现对pH值、金属离子或氧化还原电位的超灵敏响应。 聚集诱导发光（AIE）的兴起： 针对传统荧光团在固态或高浓度下易发生聚集导致的淬灭（ACQ）问题，本书专题介绍并详细剖析了AIE现象的分子机制，包括机械振动受阻发光（RIR）理论，展示了其在固态照明和生物成像中的巨大潜力。 1.3 新型荧光材料的合成策略： 聚焦于2000年代初新兴的合成路线，包括不对称合成法在手性荧光探针构建中的应用，以及基于共轭聚合物骨架的荧光材料的逐步聚合技术。 第二部分：先进光谱技术与表征（Advanced Spectroscopic Techniques and Characterization） 本部分旨在介绍支撑荧光科学发展的关键实验技术，强调如何从时间域和空间域对荧光过程进行精确测量。 2.1 时间分辨荧光光谱学（Time-Resolved Fluorescence Spectroscopy）： 深入讲解了脉冲激发下的荧光衰减曲线测量方法，包括时间相关单光子计数法（TCSPC）和激发-发射矩阵（EEM）谱。我们详细讨论了如何利用多指数拟合来解析复杂体系中存在的多个物种或多个微环境对荧光寿命的影响。 2.2 表面增强拉曼散射与荧光（SERS/SEF）： 鉴于纳米技术在分析化学中的爆发式增长，本书对等离子体纳米结构（如金、银纳米颗粒）与荧光团的耦合效应进行了专题分析，解释了表面等离子体共振如何增强荧光发射，以及如何利用这些增强效应进行痕量物质的超灵敏检测。 2.3 环境依赖性光谱分析： 强调了在模拟真实生物或材料环境下的光谱测量。这包括高压光谱、变温光谱，以及如何利用光漂白动力学来评估荧光团的光稳定性。 第三部分：荧光在生物医学与材料科学中的前沿应用（Frontiers in Biomedical and Materials Applications） 荧光探针和标记技术是21世纪初生物学研究的“眼睛”。本部分展示了荧光技术如何推动了对生命过程的实时、无损观测。 3.1 生物活体成像与探针开发： 细胞内离子和代谢物成像： 详细介绍了针对钙离子（Ca$^{2+}$）、活性氧物种（ROS，如超氧阴离子和过氧化氢）的“开启/关闭”（Turn-on）型荧光探针的设计逻辑。探针的细胞膜渗透性、细胞毒性评估以及在活细胞内的时间分辨成像案例被重点讨论。 蛋白质和核酸标记技术： 除了传统的胺基标记，我们着重探讨了基于点击化学（Click Chemistry，特别是Cu(I)催化的叠氮-炔环加成反应）的蛋白质后翻译修饰（PTM）的生物正交标记技术，该技术极大地简化了复杂生物分子的荧光标记流程。 近红外（NIR）荧光材料： 鉴于NIR光（700-1000 nm）在生物组织穿透深度上的优势，我们详细分析了基于菁染料、花菁（Cyanine）和硼吡咯烷（BODIPY）衍生物的NIR荧光团的合成与应用，尤其是在体内肿瘤显影方面的突破。 3.2 荧光在诊断学与药物递送中的应用： 肿瘤光动力疗法（PDT）与光热疗法（PTT）： 探讨了如何将荧光团与光敏剂整合到同一纳米载体中，实现“诊断-治疗一体化”（Theranostics）。荧光用于实时监测药物在肿瘤部位的聚集情况，而其光物理性质则直接决定了治疗效果。 环境传感器与质量控制： 在材料科学领域，我们展示了如何利用荧光聚合物薄膜来监测环境中的挥发性有机化合物（VOCs），以及如何利用荧光寿命成像（FLIM）技术对高分子材料的交联密度和固化程度进行无损检测。 总结： 本书通过对理论基础的严谨梳理和对前沿应用的细致剖析，旨在为化学家、生物学家和材料科学家提供一个关于2005年前后荧光科学全景的深入洞察。它不仅是一本参考手册，更是一份激发未来研究方向的路线图，强调了分子设计如何驱动革命性的分析和诊断工具的诞生。全书的脉络清晰，侧重于机制解释和创新方法的介绍，避免了对单一目录的罗列，聚焦于学科的演进和交叉融合。

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