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飛秒激光應(yīng)用技術(shù)飛秒激光生物光子學(xué)

飛秒激光應(yīng)用技術(shù)飛秒激光生物光子學(xué)

作者：賀號
出版社：電子工業(yè)出版社出版時間：2020-03-01
開本： 其他 頁數(shù)： 208
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飛秒激光應(yīng)用技術(shù)飛秒激光生物光子學(xué) 版權(quán)信息

飛秒激光應(yīng)用技術(shù)飛秒激光生物光子學(xué) 本書特色

適讀人群 ：本書的讀者將是從事飛秒激光技術(shù)及其應(yīng)用、分子生物學(xué)、生物成像與探測、醫(yī)學(xué)成像與探測研究等領(lǐng)域的專業(yè)研究人員、教師、學(xué)生等。同時，鑒于本書介紹前沿技術(shù)的特色，本書的很大部分的讀者群體也將會是從事醫(yī)療系統(tǒng)開發(fā)和工程應(yīng)用的研究人員。對生命科學(xué)的探知總是令人們欲罷不能，因未知而神秘，它浩渺如宇宙、具體如她是一個世界人們無法拖累為而本書較為深入地探討了飛秒激光作為一種物理方法，對細胞和生命系統(tǒng)在測量、刺激過程中所帶來的變化和機制。本書文字嚴(yán)謹(jǐn)，可以看出作者對于這一交叉領(lǐng)域科學(xué)工作的科研態(tài)度。

飛秒激光應(yīng)用技術(shù)飛秒激光生物光子學(xué) 內(nèi)容簡介

本書主要介紹了基于飛秒激光技術(shù)的生物光子學(xué)領(lǐng)域的部分研究工作，特別是基于飛秒激光的成像方法、精密手術(shù)和刺激方法、分子調(diào)控方法等，并簡要介紹了飛秒激光在實際臨床醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。在盡量涵蓋基本技術(shù)原理、研究領(lǐng)域的基礎(chǔ)上，本書較為深入地探討了飛秒激光作為一種物理方法，對細胞和生命系統(tǒng)在測量、刺激過程中所帶來的變化和機制。由于任何測量手段對被觀測系統(tǒng)都是一種擾動，因此本書從物理、生物和分子的不同角度探討了飛秒激光在研究過程中與生命系統(tǒng)相互作用的物理與生物過程，希望引起讀者對這個本質(zhì)問題的重視。特別是生命系統(tǒng)，它是一種很好精密而脆弱的、易受到擾動而變化的復(fù)雜系統(tǒng)，對這個系統(tǒng)的觀測、調(diào)控都比對客觀世界的研究復(fù)雜、艱難很多。本書介紹了飛秒激光一系列技術(shù)思路和研究進展，希望能以此為基礎(chǔ)，提煉整理出背后的研究思路，為此領(lǐng)域的初學(xué)者提供參考。本書適合生物光子學(xué)領(lǐng)域的學(xué)生、教師參考，可作為生命科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、光學(xué)工程等學(xué)科的高年級本科生和研究生教學(xué)參考書。

飛秒激光應(yīng)用技術(shù)飛秒激光生物光子學(xué) 目錄

目 錄
第1章 飛速發(fā)展的生物光子學(xué) 1
1．1 生命科學(xué)與光學(xué)的交叉與相互促進 1
1．2 生物光子學(xué)簡介 10
1．3 飛秒激光的技術(shù)與特點 15
1．4 飛秒激光生物光子學(xué) 20
第2章 光與生物介質(zhì)相互作用的基本原理 23
2．1 細胞與組織的基本結(jié)構(gòu)與功能 23
2．1．1 細胞的基本結(jié)構(gòu)與功能 23
2．1．2 組織的基本結(jié)構(gòu)與功能 28
2．2 單光子過程：吸收與散射 30
2．2．1 光與生物組織相互作用分析 30
2．2．2 單光子吸收 32
2．2．3 散射過程 37
2．3 多光子過程：多光子吸收與高階非線性 40
2．4 緊致聚焦的飛秒激光脈沖的生物物理特性 42
2．4．1 飛秒激光與生物組織的相互作用 42
2．4．2 飛秒激光應(yīng)用于生物組織的特點 45
第3章 多光子熒光顯微成像 49
3．1 熒光顯微成像原理 49
3．2 多光子熒光顯微成像的基本原理 56
3．2．1 幾種主要的非線性過程 58
3．2．2 影響成像質(zhì)量的因素 60
3．2．3 多光子熒光成像 63
3．2．4 諧波成像 68
3．3 深層組織熒光顯微成像及其應(yīng)用 72
3．3．1 多光子熒光在組織成像中的應(yīng)用 72
3．3．2 腦科學(xué)與神經(jīng)成像 77
3．4 相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）成像 89
3．4．1 CARS過程的原理 90
3．4．2 CARS顯微成像技術(shù) 91
3．4．3 CARS成像在細胞成像中的應(yīng)用 92
3．4．4 CARS成像在組織成像中的應(yīng)用 93
3．5 受激拉曼散射（SRS）成像 94
3．5．1 SRS過程的原理 95
3．5．2 SRS顯微成像技術(shù) 96
3．5．3 SRS成像在生物分子成像中的應(yīng)用 97
3．6 多光子激發(fā)在其他成像技術(shù)中的應(yīng)用 98
3．6．1 多光子光片顯微成像 98
3．6．2 多光子超分辨 99
第4章 飛秒激光對細胞分子信號的調(diào)控 101
4．1 飛秒激光刺激產(chǎn)生活性氧自由基 102
4．2 飛秒激光對細胞內(nèi)鈣存儲的調(diào)節(jié) 114
4．3 飛秒激光對腦神經(jīng)信號的成像與調(diào)控 127
4．4 飛秒激光調(diào)控的細胞分子信號通路與應(yīng)用 133
第5章 精密細胞手術(shù) 140
5．1 飛秒激光細胞轉(zhuǎn)染技術(shù)的原理與發(fā)展 140
5．1．1 轉(zhuǎn)基因技術(shù)簡介 140
5．1．2 飛秒激光與細胞膜的相互作用 142
5．1．3 飛秒激光轉(zhuǎn)基因技術(shù)及其發(fā)展過程 143
5．1．4 飛秒激光轉(zhuǎn)基因技術(shù)在基因工程中的應(yīng)用 144
5．2 飛秒激光對線粒體的精密消蝕與可控刺激 150
5．2．1 飛秒激光對生物組織的精密消蝕與可控刺激 150
5．2．2 飛秒激光對細胞的精確手術(shù)――切割線粒體 152
5．3 飛秒激光對細胞骨架和細胞器的精密切割 154
5．4 飛秒激光對神經(jīng)的精密切割與再生誘導(dǎo) 157
5．5 飛秒激光細胞融合 159
5．5．1 細胞融合技術(shù)簡介 159
5．5．2 激光細胞融合技術(shù) 160
5．5．3 飛秒激光對細胞的融合 161
第6章 飛秒激光在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用 164
6．1 激光在醫(yī)學(xué)檢測中的應(yīng)用 165
6．1．1 光學(xué)相干斷層掃描成像技術(shù) 165
6．1．2 光聲成像系統(tǒng)醫(yī)學(xué)檢測 166
6．2 激光在醫(yī)學(xué)治療中的應(yīng)用 167
6．2．1 光遺傳學(xué)治療 167
6．2．2 光熱治療法 168
6．2．3 光控納米載體藥物釋放 168
6．2．4 激光誘導(dǎo)的組織焊接與再生 169
6．3 飛秒激光在醫(yī)學(xué)治療中的應(yīng)用 180
6．3．1 多光子光動力治療 180
6．3．2 飛秒激光近視矯正手術(shù) 184
6．3．3 其他基于飛秒激光的外科手術(shù) 188
第7章 飛秒激光生物光子學(xué)的發(fā)展趨勢 192
7．1 飛秒激光生物光子學(xué)應(yīng)用趨勢 192
7．2 飛秒激光生物光子學(xué)的展望 195
參考文獻 197

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飛秒激光應(yīng)用技術(shù)飛秒激光生物光子學(xué) 作者簡介

賀號，主要集中于生物光子學(xué)的研究，使用飛秒激光對細胞內(nèi)的信號和細胞功能進行精確的刺激與調(diào)控，新型成像系統(tǒng)的研究，以及在在體動物上的應(yīng)用。目前以第一作者或通信作者發(fā)表SCI論文20余篇，其中兩篇發(fā)表于Nature Photonics，兩篇文章獲得Nature Photonics專題報道；參與編寫中/英文學(xué)術(shù)專著3部；獲國家自然科學(xué)基金支持，兼任中國光學(xué)學(xué)會生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)會專家委員會委員，獲評日本學(xué)術(shù)振興會JSPS Oversea Fellowship，受邀作為東京大學(xué)Global Science Course (GSC) Lectureship，受邀參加日本內(nèi)閣資助的ImPACT重大研究計劃。

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