Advances in Electromagnetic Fields in Living Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Lin, James C.

出品人:

页数:292

译者:

出版时间:2009-06-25

价格:USD 159.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780387927336

丛书系列:

图书标签:

• Electromagnetics
• Bioelectromagnetics
• Living Systems
• Biophysics
• Biomedical Engineering
• Electromagnetic Fields
• Biological Effects
• Life Sciences
• Health Physics
• Bioengineering

《活体系统中的电磁场研究进展》图书简介 引言：跨越界限的探索，揭示生命深层的电磁奥秘 生命，这个宇宙中最迷人的现象，其运作机制之复杂，至今仍是科学探索的终极前沿。长久以来，我们习惯于从生化、物理、遗传等多个角度去解析生命的密码。然而，一个不容忽视的维度——电磁场——正逐渐从幕后走向台前，展现出其在生命过程中不可或缺的关键作用。电磁场的微弱扰动，或是在细胞内部的精密调控，或是在组织器官间的信号传递，都可能对生命的健康与病变产生深远影响。《活体系统中的电磁场研究进展》一书，正是聚焦于这一新兴且极具潜力的交叉学科领域，汇集了全球顶尖科学家们在这一前沿阵地的最新研究成果、深刻洞见与未来展望，旨在系统性地梳理和呈现活体系统中电磁场的最新研究进展，为理解生命本质、攻克疾病难题提供全新的视角和有力的工具。 本书并非一本简单的文献汇编，而是一次深入生命科学与电磁学两大领域深度融合的学术巡礼。它邀请读者一同踏上探寻生命“电信号”的旅程，揭示那些肉眼不可见却又无处不在的电磁力，如何精妙地编织着生命的图景，驱动着生长的脉动，维系着生理的平衡，并在疾病的侵袭下悄然改变着生命的轨迹。这本书是献给所有对生命奥秘充满好奇，对前沿科技驱动的医学进步抱有热切期望的科研人员、临床医生、工程师以及相关专业学子的宝贵参考。 第一部分：生命体内的电磁场基础与测量技术 本书的开篇，旨在为读者建立起对活体系统中电磁场作用的宏观认识，并深入介绍当前最先进的测量与成像技术。 第一章：生物电磁学的基本原理与生命现象的关联： 这一章将从最基础的物理定律出发，阐述电磁场与物质的相互作用原理，并着重探讨这些原理如何应用于解释生物体内的各种现象。我们将回顾生物电荷的产生机制，例如离子通道的开放与关闭如何引发跨膜电位变化，以及神经元、肌细胞等兴奋性细胞的电信号产生与传播。同时，也会介绍生物体内的固有电磁场，如心电图（ECG）、脑电图（EEG）等，它们是如何作为生命体征的重要指标，反映着器官的生理活动状态。此外，本章还将初步探讨电磁场在细胞通讯、基因调控、蛋白质折叠等微观层面的潜在影响。 第二章：活体系统电磁场的高精度测量与可视化技术： 想要深入理解电磁场在生命中的作用，精确的测量和可视化手段是必不可少的。本章将系统介绍当前最前沿的生物电磁场测量技术，包括但不限于：超高灵敏度磁场测量技术（如SQUID、原子磁力计）在检测微弱生物磁信号方面的应用，高密度脑电/心电测量系统如何提供更精细的空间和时间分辨率，先进的电化学传感器如何实时监测细胞内离子浓度变化与电位波动。同时，本章还将重点介绍生物磁共振成像（MRI）及其衍生技术，如何以前所未有的清晰度揭示活体组织的电磁特性及其功能状态。本书还会探讨光学成像与电磁场测量相结合的新兴技术，以及计算电磁学模拟在解析复杂生物电磁现象中的重要作用。 第二部分：细胞与分子层面的电磁场效应 电磁场的影响并非仅限于宏观层面，在微观的细胞与分子世界里，它们同样扮演着举足轻重的角色。 第三章：电磁场对细胞膜通透性、离子通道动力学及信号转导的影响： 细胞膜是生命活动的“哨兵”与“门户”，电磁场对其影响至关重要。本章将深入探讨电磁场如何影响细胞膜的电势分布，进而改变脂质双层的动力学行为。重点会放在电磁场对离子通道的开关和功能的调控机制上，包括其可能存在的电场敏感性和磁场诱导的构象变化。此外，本章还将阐述电磁场如何影响下游信号通路的激活，例如钙离子的 influx、ROS 的产生，以及这些信号如何最终影响细胞的增殖、分化、凋亡等关键过程。 第四章：电磁场在基因表达与蛋白质功能调控中的作用： 基因是生命的“蓝图”，蛋白质是生命的“执行者”。本章将聚焦于电磁场对基因表达和蛋白质功能的影响。研究表明，特定频率和强度的电磁场可以诱导或抑制特定基因的表达，这可能与电磁场影响 DNA 结构的稳定性、转录因子的活性，甚至表观遗传修饰有关。在蛋白质层面，电磁场可能通过影响蛋白质的折叠、构象稳定性、酶活性以及蛋白质-蛋白质相互作用，从而调控其生物功能。本书将介绍最新的实验证据和理论模型，以解释这些微妙的机制。 第三部分：组织、器官与系统层面的电磁场调控与病理 从细胞到组织，再到整个生命系统，电磁场的调控作用更为复杂且广泛。 第五章：电磁场在神经系统信息传递与可塑性中的作用： 神经系统是人体最依赖电信号的系统。本章将详述电磁场在神经元放电、突触传递、神经冲动传播等过程中的关键作用。我们将探讨外源性电磁场（如重复经颅磁刺激 TMS）如何被用于神经调控治疗，以改善抑郁症、帕斯金森病等神经退行性疾病的症状。同时，也会研究内源性电磁场在神经可塑性、学习记忆形成中的潜在角色。 第六章：电磁场在心血管系统功能调控与疾病发生发展中的机制： 心脏的跳动本身就是一种强烈的电生理现象。本章将深入探讨电磁场如何调控心肌细胞的兴奋性、传导速度和收缩节律，并分析电磁干扰（如电磁污染）对心律失常、高血压等心血管疾病风险的影响。同时，本书也将介绍利用电生理技术（如心电图、心磁图）监测心血管系统电磁活动的最新进展，以及生物电信号分析在疾病诊断与预后评估中的应用。 第七章：电磁场与免疫系统、内分泌系统的相互作用： 免疫系统和内分泌系统是维持机体稳态的重要防线。本章将探讨电磁场如何影响免疫细胞的活化、增殖与分化，以及在炎症反应和免疫调节中所扮演的角色。在内分泌方面，研究也开始揭示电磁场可能对激素的分泌、代谢调控产生影响。本书将整合相关研究，阐明电磁场在这些复杂生理过程中的潜在调控机制。 第四部分：电磁场在疾病诊断、治疗与预防中的应用 对电磁场在生命体中作用的深入理解，为开发创新的诊断和治疗策略提供了坚实的基础。 第八章：基于电磁场的疾病诊断与监测技术： 本章将重点介绍如何利用电磁场相关的技术进行疾病的早期诊断和实时监测。除了前述的 ECG、EEG、MRI，还将介绍生物电磁传感技术在检测肿瘤标志物、病原体等方面的潜在应用。例如，通过监测特定细胞或组织释放的微弱电磁信号，来指示疾病的存在与进展。同时，本书也会讨论医学影像技术（如多模态成像）如何结合电磁信息，提供更全面的诊断依据。 第九章：电磁场在疾病治疗中的应用： 这一章将系统地梳理和介绍利用电磁场进行疾病治疗的各种方法。重复经颅磁刺激 (rTMS) 在精神疾病治疗中的广泛应用，聚焦超声治疗 (HIFU) 在肿瘤消融中的作用，电穿孔技术在基因治疗和药物递送中的潜力，以及电刺激疗法在骨折愈合、伤口修复等领域的应用，都将在本章得到详尽阐述。本书还将探讨纳米材料与电磁场协同作用在靶向治疗中的前景。 第十章：电磁环境暴露与公众健康： 随着科技的飞速发展，我们身处的电磁环境日益复杂。本章将审视人造电磁场（如通信基站、家用电器、医疗设备）对人体健康的潜在影响，并回顾相关流行病学研究和生物学机制的最新进展。本书将客观地呈现当前科学界对电磁辐射安全标准的争议，并探讨个体差异在电磁暴露敏感性中的作用。这部分内容旨在为公众提供科学的认知，为政策制定提供参考。 第五部分：未来展望与挑战 本书的最后一章，将着眼于活体系统中电磁场研究的未来发展方向，并指出当前面临的挑战。 第十一章：活体系统电磁场研究的未来趋势与前沿挑战： 本章将展望未来在这一领域可能出现的突破性进展，例如脑-机接口 (BCI) 与电磁场的深度融合，个性化电磁治疗方案的开发，以及人工智能 (AI) 在电磁场效应预测与模拟中的应用。同时，本书也将坦诚地指出当前研究中存在的理论瓶颈、实验技术局限、伦理道德困境等挑战，并呼吁跨学科合作，共同推动这一领域的进步。 结语：开启生命科学的新篇章 《活体系统中的电磁场研究进展》一书，以其前瞻性的视角、严谨的科学态度和全面的研究内容，不仅为学术界提供了宝贵的知识财富，更重要的是，它向我们揭示了生命现象背后隐藏的一个强大而精密的调控力量。理解和利用好这一力量，必将为我们攻克疾病、提升人类健康水平、乃至更深层次地理解生命奥秘，开启一个崭新的篇章。本书的出版，标志着活体系统中电磁场研究步入了一个新的发展阶段，我们期待它能激励更多学者投身于这一激动人心的领域，共同探索生命的无穷奥秘。

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