Introduction to Ion Beam Biotechnology

Introduction to Ion Beam Biotechnology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Springer
作者:Zengliang Yu
出品人:
页数:306
译者:
出版时间:2005-10-24
价格:USD 139.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780387255316
丛书系列:
图书标签:
  • 离子束生物技术
  • 生物技术
  • 生物物理学
  • 材料科学
  • 医学物理
  • 辐射生物学
  • 表面科学
  • 纳米技术
  • 生物医学工程
  • 农业科学
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具体描述

Introduction to Ion Bean Biotechnology presents an comprehensive primer on radiation-induced mutations and implantation of charged particles altering biological development. As such, its one of the most intriging and leading tools in bioengineering cells. IIBB cover the physics of ions particles, the biological effects of ion implantations in cells, and the subsequent use in bacteria, in viruses, and in plants. IIBB covers important areas: Inducing genetic mutations on the molecular level Inducing cells to catalyze targeted gene transfer Ion beam technology is a new area, still very young IIBB will be essentinal reading for any student, reseacher, or industry professional seeking to understand and master the mechanisms of such mutations.

《生物材料的电离注入原理与应用》 这是一本专注于探索电离注入技术在生物材料科学领域应用的深度指南。本书详细阐述了高能离子束与生物材料相互作用的物理化学机制,以及如何通过精确控制离子种类、能量、剂量和注入深度来调控材料的表面性质和整体性能。 核心内容概述: 电离注入基础理论: 本章深入剖析了离子注入过程的物理模型,包括离子在材料中的径迹、能量沉积、电离效应、斯托克斯效应以及材料的辐照损伤和修复机制。我们将重点介绍不同原子序数、质量和能量的离子在各种生物材料(如金属、陶瓷、聚合物及其复合材料)中的穿透深度、散射分布以及产生的微观结构变化。此外,还会探讨等离子体注入、真空紫外(VUV)辅助注入等新兴技术,以及它们在提升注入效率和可控性方面的优势。 生物材料的改性策略: 本书详细介绍了如何利用电离注入技术对生物材料进行多方面的改性。 表面硬度与耐磨性增强: 通过注入氮、碳、氧等硬质元素,显著提高植入物(如骨科和牙科植入物)的表面硬度,降低摩擦系数,延长使用寿命。我们将讨论不同注入参数对提高耐磨性的影响,以及在模拟体内环境下的长期稳定性评估。 生物相容性与细胞响应调控: 探讨如何通过注入具有特定生物活性的元素(如钙、磷、镁、锶)或生物分子(如肽段、生长因子)来诱导细胞粘附、增殖和分化。本书将详细介绍注入前后材料表面形貌、化学组成、表面能以及电荷分布的变化,以及这些变化如何影响巨噬细胞、成骨细胞、血管内皮细胞等的行为。我们将通过案例研究展示如何设计注入方案以促进骨整合、软组织愈合或抑制炎症反应。 抗菌性能提升: 聚焦于通过注入银、铜、锌等抗菌元素来赋予材料优异的抗菌能力,以减少植入物相关的感染。本书将深入分析注入抗菌元素的浓度梯度、扩散行为以及抗菌机制,并提供体外和体内抗菌效果的评估方法和数据。 导电性与电刺激调控: 对于需要电学信号传导的生物电子器件或神经接口,本书将介绍如何通过注入导电颗粒或元素来改善材料的导电性能,以及如何利用注入技术实现电信号的精确传导和调控,以支持神经再生或心肌细胞兴奋性的研究。 疏水/亲水性改变: 探讨通过注入惰性气体或特定元素来精确控制材料表面的润湿性,从而影响蛋白质吸附、细胞粘附和生物膜形成。 电离注入技术的关键设备与工艺: 本章将介绍当前主流的电离注入设备,包括离子源(如射频离子源、电子回旋共振离子源)、加速器系统、目标室设计以及在线诊断和表征技术。我们将详细讨论不同设备配置的优缺点,以及工艺参数(如真空度、温度、注入速率)对注入效果的影响。同时,也会介绍腔体注入(plasma immersion ion implantation, PIII)等技术,其在复杂形状材料注入方面的独特优势。 先进的表征与评价方法: 为了全面理解注入改性后的生物材料,本书详细介绍了相关的表征技术。 表面分析: 包括X射线光电子能谱(XPS)、俄歇电子能谱(AES)、二次离子质谱(SIMS)、原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM),用于分析注入元素的分布、化学态、表面形貌和微观结构。 体外生物学评价: 涵盖细胞粘附、增殖、分化、细胞毒性(MTT、LDH)、炎症因子检测(ELISA)等方法,用于评估材料的生物相容性和细胞响应。 体内生物学评价: 介绍动物模型实验设计、组织学分析、免疫组化、生物力学测试以及植入物周边组织反应的评估。 电化学与力学性能测试: 包括电化学阻抗谱(EIS)、极化曲线、拉伸试验、疲劳试验等,用于评价材料的耐腐蚀性、力学强度和疲劳寿命。 应用案例与未来展望: 本书的最后部分将汇集一系列成功的应用案例,涵盖骨科植入物(人工关节、骨钉)、牙科植入物、心血管支架、组织工程支架、生物传感器、药物递送载体以及生物电子器件等。通过对这些案例的深入分析,展示电离注入技术在解决实际临床挑战中的巨大潜力。最后,我们将对该领域的前沿研究方向进行展望,包括多元素协同注入、原位注入、与生物分子或细胞的集成、以及在纳米尺度生物材料改性方面的应用前景。 本书旨在为材料科学家、生物医学工程师、化学家以及相关领域的学生提供一个全面、深入的学习平台,帮助他们掌握电离注入技术的核心原理,并将其创造性地应用于开发新一代高性能生物材料,以促进人类健康和生命科学的发展。

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用户评价

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我是一名对生命科学前沿技术充满热情的博士生,一直在寻找能够拓展我研究视野的读物。《Introduction to Ion Beam Biotechnology》这个书名一下子就抓住了我的眼球。我设想这本书会深入探讨离子束与生物体相互作用的机制,从微观层面解析其对细胞、组织乃至整个生物体的潜在影响。我特别好奇的是,书中是否会详细介绍不同类型的离子束(例如,质子束、碳离子束等)在生物技术中的具体应用,以及它们各自的优缺点和适用范围。更重要的是,我希望这本书能够提供一些前沿的研究案例和实验数据,帮助我了解当前该领域的研究热点和发展趋势。例如,离子束能否在癌症治疗中扮演更重要的角色?它在基因编辑、蛋白质组学分析,甚至在合成生物学领域是否有新的突破?我对书中关于离子束精确控制和成像技术的介绍尤为期待,这可能会为我设计更精密的实验提供理论支持和技术启示。总而言之,我希望这本书能成为我理解和运用这一新兴技术的重要参考文献,为我的学术研究注入新的活力。

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这本书的封面设计相当朴素,给人一种严谨、学术的感觉。我平时对生物技术领域有所涉猎,但“离子束”这个词对我来说比较陌生,它听起来就带着一种科技感,让我联想到粒子加速器或者高能物理。因此,我带着强烈的好奇心翻开了这本书。我期待能在这个领域找到新的研究方向或者可以借鉴的思路。我一直在思考,离子束这种能量形式,是如何与生命科学产生联系的?它是否能用于精确地操控细胞、DNA,或者用于开发新型的治疗手段?例如,我想到了一些电影或科幻小说中,利用射线来改造生物的桥段,虽然我知道现实可能 far from that,但这种跨学科的融合本身就充满了吸引力。这本书的书名让我立刻联想到的是,是否可以利用离子束来诱导基因突变,从而研究基因的功能?或者,它是否能够用于生物材料的表面改性,以提高其生物相容性或赋予新的功能?又或者,它是否能够作为一种非侵入性的诊断或治疗工具?我对这些问题的答案充满期待,希望这本书能提供一个清晰的视角,揭示离子束技术在生物技术领域应用的广度和深度。

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我是一位退休多年的生物学教授,尽管离开了教学一线,但对科学前沿的关注从未停止。《Introduction to Ion Beam Biotechnology》这个书名引起了我极大的兴趣。在我的职业生涯中,我曾接触过许多生物技术的发展,但“离子束”这一概念在我看来是相当新颖且富有挑战性的。我推测这本书会系统地介绍离子束在生物领域应用的原理和方法,可能还会追溯这项技术的发展历程,以及它如何从物理学领域跨界到生物技术。我很好奇,这种能量束是如何被“驯服”并应用于生物研究的?它是否能够用于对生物样品进行精确的“标记”或“探测”,从而帮助科学家更好地理解生命过程?或许,它也能用于开发新型的消毒或灭菌技术,尤其是在生物安全和公共卫生领域。我期待书中能够提供一些历史性的视角和未来展望,让我能够理解这项技术在整个生物科学发展脉络中的位置,并对它未来的发展潜力有一个更全面的认识。

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作为一个在生物医学工程领域摸爬滚打多年的工程师,我一直对那些能够实现微创、精准治疗的技术解决方案非常感兴趣。《Introduction to Ion Beam Biotechnology》这个名字听起来就充满了一种“黑科技”的魅力。我脑海中浮现的画面是,如何利用离子束这种高度可控的能量束,去实现过去难以想象的生物医学操作。比如,我设想这本书可能会介绍离子束如何被用来精确地“切割”或“修饰”病变组织,而对周围健康细胞的损伤降到最低。这对于治疗肿瘤、神经退行性疾病,甚至在再生医学领域,都可能具有革命性的意义。我特别想知道,这种技术在药物递送方面是否有应用的可能性?例如,通过离子束的轰击,能否实现药物在特定细胞或组织内的精准释放?此外,书中是否会涉及到离子束在生物材料制造和表征方面的应用?例如,如何利用离子束来改性植入物表面,以促进骨骼生长或抑制感染?我期望这本书能够提供扎实的理论基础和丰富的工程实例,让我能够将离子束技术在实际的生物医学工程项目中落地。

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我是一名刚刚步入生物技术研究领域的研究助理,对各种新兴的技术手段充满渴望。《Introduction to Ion Beam Biotechnology》这个书名虽然略显专业,但却激发了我对未知领域探索的兴趣。我猜测这本书会从基础理论开始,详细讲解离子束的物理特性,以及它与生物分子、细胞结构之间是如何发生作用的。我尤其好奇的是,书中是否会涉及离子束在基因操作方面的应用,比如,是否可以利用它来精确地诱导、沉默或编辑基因,从而为基因治疗或作物育种提供新的工具?另外,我还在思考,离子束是否能够被用于对生物样本进行高分辨率成像,以揭示更精细的细胞结构或分子分布?我希望这本书能够提供一些直观的图示和清晰的解释,帮助我理解那些抽象的物理概念和生物学过程。同时,我也期待书中能够包含一些实际操作的指南或案例,让我对如何运用离子束技术进行实验有一个初步的了解,为我未来独立开展研究打下基础。

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