Handbook of Optical Sensing of Glucose in Biological Fluids and Tissues pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Taylor & Francis

作者:Tuchin, Valery V.

出品人:

页数:709

译者:

出版时间:2008-12-22

价格:USD 129.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9781584889748

丛书系列:

图书标签:

Glucose sensing
Optical sensing
Biomedical optics
Diabetes monitoring
Non-invasive glucose measurement
Spectroscopy
Biophotonics
Medical devices
Biosensors
Optical biosensors

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具体描述

《糖光：生物体液与组织中葡萄糖光学传感的原理、技术与应用》本书深度解析了利用光学方法检测生物体液（如血液、尿液）及组织中葡萄糖浓度的前沿科学与工程技术。随着糖尿病发病率的日益攀升，对精准、实时、无创或微创葡萄糖监测的需求愈发迫切。本书系统梳理了葡萄糖光学传感领域的核心原理，从分子光谱学、荧光探针、拉曼散射、近红外光谱、光声成像到生物光学成像等多元化技术路线，为读者构建了一个全面而深入的认知框架。核心技术解析：光谱学基础与葡萄糖特征信号：详细阐述了葡萄糖在不同波长区域的光学响应特性，包括紫外-可见吸收光谱、红外吸收光谱以及近红外（NIR）光谱。重点分析了葡萄糖分子中O-H、C-H、C-O等化学键在近红外区的特征吸收峰，以及如何通过这些特征信号进行定量分析。荧光传感技术：深入探讨了基于荧光淬灭、荧光增强、荧光共振能量转移（FRET）以及分子内电荷转移（ICT）等机制的荧光葡萄糖传感器。介绍了几类常用的荧光团，如花青染料、罗丹明衍生物、生物素-链霉亲和素系统等，以及它们如何与葡萄糖分子发生相互作用，从而产生可检测的荧光变化。本书还将审视新型荧光探针的设计原则，以提高传感器的灵敏度、选择性、稳定性和响应速度。拉曼散射光谱技术：讲解了表面增强拉曼散射（SERS）、间接拉曼散射（IRS）等拉曼技术在葡萄糖检测中的应用。重点分析了葡萄糖分子在拉曼光谱中出现的特定指纹峰，以及如何利用纳米材料（如金、银纳米粒子）增强拉曼信号，实现痕量葡萄糖的检测。近红外光谱（NIR）技术：详细介绍了近红外光谱在无创或微创葡萄糖监测中的潜力。分析了其穿透生物组织的优势，以及如何通过多变量数据分析方法（如偏最小二乘法PLS、主成分分析PCA）来处理复杂的生物背景信号，提取有效的葡萄糖信息。光声成像（PAI）与光学相干断层成像（OCT）：探讨了光声成像技术如何利用光吸收特性将光学信号转化为声信号，实现深层组织中葡萄糖分布的可视化。同时，介绍了光学相干断层成像在组织结构成像方面的应用，以及如何与葡萄糖传感技术相结合，提供更全面的生物信息。生物光子学与传感器设计：整合了生物学、化学、物理学和工程学等多学科知识，探讨了生物相容性材料、微流控技术、微纳加工工艺在构建高性能葡萄糖传感器中的作用。分析了不同传感器平台的优劣，包括体外诊断试剂盒、可穿戴设备、植入式传感器等。应用领域聚焦：本书不仅仅局限于技术原理的阐述，更将视野投向了这些传感技术在实际应用中的巨大潜力：糖尿病管理：聚焦于为糖尿病患者提供更精准、便捷的血糖监测解决方案。包括居家自我监测、持续葡萄糖监测（CGM）系统、以及潜在的闭环胰岛素给药系统（人工胰腺）。临床诊断与筛查：探讨光学传感技术在早期糖尿病筛查、妊娠期糖尿病诊断以及其他与葡萄糖代谢相关的疾病的辅助诊断中的作用。生命科学研究：介绍了光学葡萄糖传感器在基础生命科学研究中的应用，例如研究细胞内葡萄糖代谢、葡萄糖转运蛋白的功能、以及药物对葡萄糖代谢的影响等。食品安全与质量控制：简要提及了光学传感技术在食品行业中检测葡萄糖含量的潜力，例如对果汁、乳制品等产品的质量评估。挑战与未来展望：本书也客观地指出了当前葡萄糖光学传感技术面临的挑战，例如生物基质的干扰、传感器的稳定性与耐久性、商业化生产成本、法规审批等。同时，也对该领域的未来发展趋势进行了展望，包括智能化传感、多功能集成、人工智能辅助数据分析、以及更深入的体外与体内应用探索。《糖光：生物体液与组织中葡萄糖光学传感的原理、技术与应用》旨在为生物医学工程师、材料科学家、化学家、物理学家、临床医生以及对葡萄糖传感技术感兴趣的各领域研究人员和学生，提供一份系统、权威、前瞻性的参考资料。本书将是推动葡萄糖光学传感技术进步、改善人类健康福祉的重要学术贡献。