生物医学传感与检测(附光盘第3版)

本书介绍了生物医学传感与检测技术的有关基础知识和近年来国内外 生物医学传感和检测技术的最新研究成果。全书分两部分，第一部分介绍 了现代生物医学传感与检测技术的概况以及基础知识。第二部分介绍典型 的物理量传感器与检测技术、化学量传感器与检测技术和生物量传感器与 检测技术及其在生物医学中的应用。 本书特点：将生物医学传感技术与检测技术紧密结合予以介绍；将基 础知识与各类具体的传感器及其应用相互联系和补充；叙述思路是从分立 传感器件到集成传感器、并结合检测技术从传感器检测系统到传感器智能 系统，从物理量传感器的宏观检测到化学量、生物量的微观检测；突出了 该领域研究的学科交叉性特点；吸收了目前国际上广泛采用的微型化、集 成化生物医学传感器设计和微加工技术，结合相应的检测技术，较全面地 介绍了现代生物医学传感器的原理、结构及检测方法；通过典型实例介绍 了上述技术在生物医学、人体健康、环境科学和医药卫生等方面的最新应 用。 本书可供生物医学工程学、电子信息科学、检测技术、仪器、传感技 术以及生物和分析化学技术等专业的师生和相关的科技人员参考。

刘清君博士，副教授。2006年毕业于浙江大学生物医学工程与仪器科学学院，获生物医工程学博士学位。2006—2008年为浙江大学生物医学工程系博士后，期间赴香港理工大学医疗科技与资讯学系进行访问研究。国际刊物《Biosensorsand Bioelectronics》、《IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems》审稿人。与王平教授在美国Artectl HOLJse出版公司共同出版了《Cell-based Biosensors；Principles andApplications》。现为浙江大学生物传感器国家专业实验室副教授、中国科学院上海传感技术联合国家重点实验室客座研究人员、中国仪器仪表学会传感器分会理事等02007年评为浙江大学优秀博士后，入选浙江大学优秀青年教师资助计划，2008年全国百篇优秀博士学位论文提名奖获得者。 王平教授，博士生导师。1984、1987、1992年在哈尔滨工业大学电气工程系电磁测量与仪器专业分别获得学士、硕士和博士学位；1992—1994年为浙江大学生物医学工程系博士后；2002和2005年在美国Case Western ReserveUniversitv和University of Arkarlsas等大学作访问学者。任全国高校传感技术研究会副理事长、中国生物医学工程学会生物医学测量分会主任、中国电子学会离子敏生物敏专业委员会副主任、中国生物医学工程学会生物医学传感技术分会副主任；国际嗅觉与化学传感技术学会成员；国际刊物《Biosensors&Bioelectronics》和《Sensors&Actuators A、B》等审稿人；《传感技术学报》副主编、《中国生物医学工程学报》、《浙江大学学报(工学版)》等杂志编委以及浙江大学生物医学工程与仪器科学学院、生物传感器国家专业实验室主任、生物医学工程 重点实验室常务副主任。国家杰出青年科学基金获得者，全国百篇优秀博士论文提名奖获得者导师。获国务院政府特殊津贴，人选新世纪百千万人才工程国家级人选。

第一章 绪论 1.1 生物医学传感与检测技术的概念 1.1.1 传感器的基本概念 1.1.2 传感器的分类 1.1.3 检测技术的基本概念 1.2 生物医学传感技术的发展 1.2.1 国内外发展状况 1.2.2 主要特点 1.3 生物医学检测技术的发展 1.3.1 无创和微创检测 1.3.2 体内外信息检测 1.4 生物医学传感与检测技术的特点 1.5 生物医学传感与检测技术的发展趋势 思考题 第二章 人体生理信息及分子生物医学基础 2.1 人体的生理信息与分析 2.1.1 人体生理信息与诊断 2.1.2 人体细胞电位 2.1.3 循环系统生理信息 2.1.4 呼吸系统生理信息 2.1.5 神经系统生理信息 2.1.6 消化系统生理信息 2.1.7 感觉器官生理信息 2.1.8 其他生理参数及其测量 2.2 分子生物医学基础 2.2.1 细胞 2.2.2 基因 2.2.3 受体 2.2.4 离子通道 2.2.5 抗体 2.2.6 酶 思考题 第三章 生物医学传感与检测技术基础 3.1 传感器的敏感技术 3.2 传感器的基本结构 3.3 传感器的集成制造技术 3.3.1 单片集成半导体技术 3.3.2 陶瓷制备技术 3.3.3 薄膜和厚膜技术 3.3.4 多聚物的工艺 3.3.5 光纤技术 3.4 生物医学传感器检测技术 3.4.1 传感器检测系统的基本构成 3.4.2 调制解调技术 3.4.3 接口和数字信号处理 3.5 改善传感器检测系统性能的方法 3.5.1 改善传感器性能 3.5.2 提高检测电路的抗干扰能力 3.6 传感器及检测系统的误差分析 3.6.1 检测误差和分类 3.6.2 检测数据分析处理 3.6.3 检测方法和检测系统分类 3.7 传感器的基本性能指标 3.7.1 静态特性及其数学模型 3.7.2 静态特性指标 3.7.3 动态特性及其数学模型 3.7.4 典型环节的动态特性 3.8 生物相容性设计 思考题 第四章 物理量传感器与检测技术 4.1 应变及压阻式传感器 4.1.1 工作原理 4.1.2 电阻应变片特性 4.1.3 测量电路 4.1.4 电阻式传感器在医学中的应用 4.2 电感式传感器 4.2.1 变磁阻式传感器 4.2.2 差动变压器式传感器 4.2.3 电涡流式传感器 4.2.4 电感式传感器在医学中的应用 4.3 电容式传感器 4.3.1 工作原理 4.3.2 测量电路 4.3.3 电容式传感器在医学中的应用 4.4 压电式传感器 4.4.1 工作原理 4.4.2 测量电路 4.4.3 压电式传感器在医学中的应用 4.5 磁电式传感器 4.5.1 磁电感应式传感器 4.5.2 磁电式传感器在医学中的应用 4.5.3 霍尔传感器 4.5.4 霍尔传感器在医学中的应用 4.6 光电式传感器 4.6.1 光电敏感器件 4.6.2 光纤传感器 4.6.3 光电式传感器在医学中的应用 4.7 热电式传感器 4.7.1 热电阻敏感器件 4.7.2 热电偶传感器 4.7.3 集成温度传感器 4.7.4 辐射测温传感器 4.7.5 温度传感器在医学中的运用 思考题 第五章 化学量传感器与检测技术 5.1 概述 5.1.1 基本概念和原理 5.1.2 基本类型与特点 5.1.3 发展概况及趋势 5.2 电化学的基本原理 5.2.1 测量系统 5.2.2 基本概念 5.2.3 电极分类 5.3 离子传感器 5.3.1 离子选择性电极 5.3.2 离子敏场效应管 5.3.3 光寻址电位传感器 5.3.4 微电极阵列传感器 5.4 气体传感器 5.4.1 电化学气体传感器 5.4.2 半导体气体传感器 5.4.3 固体电解质气体传感器 5.4.4 声表面波气体传感器 5.5 湿度传感器 5.5.1 湿度的概念 5.5.2 湿度传感器的原理与构造 5.5.3 湿度传感器的生物医学应用 5.6 电子鼻与电子舌 5.6.1 电子鼻 5.6.2 电子舌 5.7 微流控分析芯片 5.7.1 微流控芯片概述 5.7.2 微流控芯片设计与加工 5.7.3 微流控芯片的应用 思考题 第六章 生物量传感器与检测技术 6.1 概述 6.1.1 生物传感器的概念和历史 6.1.2 生物传感器的组成与特性 6.1.3 生物识别元件与生物传感器分类 6.2 生物分子传感器 6.2.1 酶生物传感器 6.2.2 免疫传感器 6.2.3 DNA传感器 6.2.4 受体与离子通道传感器 6.3 细胞与组织传感器 6.3.1 微生物细胞传感器 6.3.2 细胞代谢传感器 6.3.3 细胞阻抗传感器 6.3.4 细胞电生理传感器 6.4 生物(微阵列)芯片 6.4.1 微阵列芯片与生物传感器 6.4.2 基因芯片与蛋白质芯片 6.4.3 组织芯片、细胞芯片与芯片实验室 6.4.4 生物芯片的发展与应用 6.5 纳米生物传感器 6.5.1 纳米材料与生物传感器 6.5.2 纳米颗粒与纳米孔生物传感器 6.5.3 纳米管与纳米线生物传感器 6.5.4 纳米生物传感器的发展与应用 思考题 参考文献 附录 本书配套的多媒体课件光盘及网络课件说明