Biomedical Applications of Synchrotron Infrared Microspectroscopy pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Royal Society of Chemistry

作者:Moss, David

出品人:

页数:400

译者:

出版时间:2010-12-15

价格:USD 224.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780854041541

丛书系列:

图书标签:

Synchrotron Infrared Microspectroscopy
Biomedical Applications
Infrared Spectroscopy
Microspectroscopy
Biomedical Engineering
Medical Imaging
Tissue Analysis
Biomaterials
Disease Diagnosis
Spectroscopic Techniques

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

想要找书就要到小哈图书下载中心

qciss.net

立刻按 ctrl+D收藏本页

你会得到大惊喜!!

具体描述

Publication of a multi-author textbook on the biomedical applications of synchrotron infrared microspectroscopy was a central element in the workplan of the EU project DASIM (Diagnostic Applications of Synchrotron Infrared Microspectroscopy). The project involved nearly 70 scientists and clinicians from 9 European countries, including all synchrotron facilities that have or are planning an infrared beamline. Together with its international associates from the USA, Canada and Australia, the project brought together essentially all recognized experts in the field. The project aims were to coordinate international research effort and to disseminate the relevant information amongst biological researchers and health care professionals and this multi-author textbook was conceived as the most important measure towards the aim of dissemination. The field of biomedical applications of synchrotron IR microspectroscopy, which has recently seen unprecedented growth, is extremely interdisciplinary, involving synchrotron physicists, spectroscopists, biologists and clinicians, with associated difficulties in getting these experts to understand each other. This multi-author book, from leading world experts, presents all aspects of the field in language that all the disparate experts involved can understand. It demystifies the subject both for clinicians and biologists who find synchrotron physics difficult to understand and for physicists who find medical/biological terminology incomprehensible. The book focuses specifically on biomedical IR spectroscopy using synchrotron light sources with particular emphasis on understandable presentation of necessary background knowledge, digestible summaries of research progress and above all as a practical 'how to do it' guide for those working in or wishing to enter the field of biomedical synchrotron IR microspectroscopy and imaging. Key features of the book include:- * a 'Fundamentals' section, explaining the basics of synchrotrons and FTIR spectroscopy as well as the needs of clinicians and biologists with respect to these technologies * a 'Technical Aspects' section, going into depth on optical issues, sample preparation and study design/data analysis * case studies bringing together these 2 elements through practical examples * Raman microspectroscopy, as an alternative approach, is explored in depth * the foreword is written by Henry Mantsch and Gwynn Williams, the two undisputed experts in the fields of biomedical FTIR spectroscopy and synchrotron IR microspectroscopy respectively

生物医学应用：同步辐射红外光谱微探针技术图书名称：生物医学应用：同步辐射红外光谱微探针技术图书简介本书深入探讨了同步辐射红外（SR-IR）光谱微探针技术在生物医学领域的前沿应用与理论基础。在当代生命科学研究中，理解生物组织、细胞及分子在不同生理和病理状态下的化学结构、组分分布及其动态变化，是推动疾病诊断、药物研发和基础生物学研究的关键。传统的分析方法往往需要在复杂的样品制备过程中牺牲空间分辨率或化学特异性，而同步辐射红外光谱微探针技术以其高通量、高空间分辨率和优异的灵敏度，为解决这些难题提供了革命性的工具。本书旨在为光谱学研究人员、生物医学科学家、材料科学家以及研究生提供一份全面而详尽的参考指南，涵盖了从技术原理到实际操作、再到前沿案例研究的各个方面。 --- 第一部分：基础理论与技术平台本部分首先构建了理解SR-IR技术所需的理论基础，并详细介绍了该技术平台的核心构成与优势。第一章：电磁波谱与生物分子吸收本章从量子力学角度阐述了红外辐射与物质相互作用的基本原理，重点聚焦于生物分子（如蛋白质、脂质、核酸和碳水化合物）的特征性吸收谱带。详细分析了官能团振动模式（如酰胺I、酰胺II、C-H伸缩振动、磷酸盐骨架振动）如何反映生物大分子二级结构、脂质相态和代谢状态。同时，对傅里叶变换红外光谱（FTIR）的数学基础和数据处理流程进行了详尽阐述。第二章：同步辐射光源的特性与优势本章详细介绍了同步辐射光源作为下一代红外源的独特优势。相较于传统热源，SR-IR源具有亮度高、准直性好和波段连续性的特点。重点讨论了这些特性如何直接提升微探针实验的信噪比（SNR）和空间分辨率，尤其是在分析微小结构（如细胞器或亚细胞区域）时所展现出的决定性作用。此外，探讨了不同代同步辐射设施（如第三代和第四代光源）在红外波段性能上的演进。第三章：微探针技术与成像配置本章专注于SR-IR成像系统的工程细节和操作实践。详细介绍了聚焦光学系统，特别是使用金刚石对顶砧（DAC）或衰减全反射（ATR）附件进行高压或界面分析的技术配置。关键内容包括：空间分辨率的量化、像素采集策略（如扫描模式与面阵阵列检测器）、以及如何实现亚微米级的空间分辨能力。本章还涵盖了数据采集软件的使用、谱图的预处理（如基线校正、归一化和吸收校正）等实用技术环节。 --- 第二部分：数据处理与生物信息学生物医学光谱数据具有高度复杂性和多维性。本部分致力于提供先进的数据分析方法，以从海量数据中提取有意义的生物学信息。第四章：多维光谱数据的解析方法本章系统梳理了用于解析高维SR-IR数据的统计学工具。内容包括：主成分分析（PCA）在识别主要化学变化和降维中的应用；非负矩阵分解（NMF）在分离混合组分谱图中的优势；以及多元曲线分辨率（MCR）在解卷积复杂光谱重叠时的有效性。重点讨论了如何通过这些方法识别出与特定病理状态相关的特征性化学指纹。第五章：成像数据的空间重建与可视化 SR-IR成像产生的是三维数据立方体（空间x-y，光谱$lambda$）。本章详细介绍了如何将这些数据转化为具有生物学意义的图像。内容涵盖了：基于特定吸收峰的简单强度图的构建、谱图差异的图像映射（Chemical Mapping）、以及使用谱学重建算法（如Maximum Likelihood Estimation, MLE）来增强图像的信噪比和空间定位的准确性。第六章：谱学与组织形态学的集成真正的生物医学应用要求将化学信息与组织学结构精确对齐。本章探讨了正确定位（Registration）的技术。详细介绍了如何利用已染色的组织学图像（如H&E染色）与未染色SR-IR图像进行空间对齐的方法，包括软件辅助的几何变换和基于特征结构对齐的算法。这种集成分析是实现分子病理学诊断的基石。 --- 第三部分：前沿生物医学应用案例本部分是本书的核心，通过一系列深入的案例研究，展示SR-IR微探针技术在解决关键生物医学问题上的强大能力。第七章：肿瘤组织化学成像与分级肿瘤的异质性是影响治疗效果的主要障碍。本章聚焦于利用SR-IR技术对肿瘤微环境进行分子水平的表征。脂质组学与膜结构变化：分析癌细胞膜脂质的饱和度、极性和酰化链长度的变化，这些变化是细胞增殖和转移的标志。蛋白质组学与代谢重编程：监测蛋白质二级结构的变化（如$eta$-折叠的增加预示着淀粉样变性或错误折叠），并结合酰胺I/III比值分析细胞核/细胞质蛋白质含量的分布。药物反应评估：实时或事后分析化疗药物进入肿瘤组织后的化学转化，以及细胞对特定靶向药物的分子应答。第八章：神经科学与神经退行性疾病在神经科学中，分析极微小的神经元结构和斑块的化学组分至关重要。淀粉样蛋白的沉积分析：利用SR-IR对阿尔茨海默病（AD）和帕金森病（PD）中的A$eta$斑块和$alpha$-突触核蛋白纤维的二级结构进行高分辨率分析，明确其折叠构象与毒性的关系。髓鞘的化学完整性：通过分析磷脂和胆固醇的特征峰，量化多发性硬化症（MS）等脱髓鞘疾病中髓鞘脂质的降解程度和空间分布。神经元内成分分析：对单个神经元或突触前/后结构的脂质和蛋白质进行超微结构分析。第九章：药物递送系统与生物材料界面本章关注SR-IR在药代动力学和生物材料科学中的应用。纳米药物载体的释放机制：利用SR-IR追踪pH敏感或温度敏感的纳米颗粒（如聚合物胶束、脂质体）在模拟生理环境或细胞培养体系中的解体过程，精确测定活性药物成分（API）的释放位置和速率。植入物与组织界面的相互作用：分析生物医用植入材料（如骨替代物、支架）与宿主组织接触界面处的化学反应，包括炎症反应导致的脂质氧化和蛋白质变性，为优化材料生物相容性提供数据支持。第十章：代谢与疾病的分子指纹本章探讨了SR-IR在识别代谢紊乱方面的潜力。糖尿病与胰腺病理：分析胰岛$eta$细胞周围的胰岛素晶体结构变化，以及脂肪变性组织中脂质的积累模式。皮肤病理学：研究皮肤角质层、表皮和真皮层的脂质屏障功能障碍，如特应性皮炎中神经酰胺的结构异常。 --- 结语本书的最后总结了SR-IR微探针技术在生物医学领域所面临的挑战（如数据量爆炸性增长、样本环境模拟的限制）以及未来的发展方向，包括结合深度学习进行自动化诊断和向太赫兹波段拓展的潜力。通过系统性的介绍和详实的案例，本书致力于成为推动这一跨学科技术从物理实验室走向临床转化和深度基础研究的权威参考。