Microfluidics for Nucleic Acid Analysis pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:O'Kane, Dennis J.

出品人:

页数:300

译者:

出版时间:2013-9

价格:$ 112.44

装帧:

isbn号码:9781588299277

丛书系列:

图书标签:

• Microfluidics
• Nucleic Acid Analysis
• Lab-on-a-Chip
• Bioanalysis
• Biotechnology
• Molecular Biology
• Diagnostics
• Genomics
• PCR
• DNA Sequencing

好的，这是一份关于《Microfluidics for Nucleic Acid Analysis》的图书简介，旨在详细描述其内容，但不包含任何关于人工智能或自动生成过程的痕迹。 --- 图书名称：《微流控技术在核酸分析中的应用》 图书简介 概述 《微流控技术在核酸分析中的应用》是一部全面深入探讨微流控技术如何革新和推动核酸（DNA、RNA）检测、分离和分析领域的专业著作。本书旨在为生物工程、生物医学工程、分析化学、分子生物学以及相关领域的科研人员、研究生和行业专业人士提供一个从基础理论到前沿应用的系统性指南。它不仅详尽阐述了微流控芯片的设计原理、制造工艺和流体动力学基础，更侧重于如何将这些微纳尺度的技术平台有效地集成到复杂的核酸检测流程中，从而实现高灵敏度、快速、便携和低成本的分子诊断。 核心内容与结构 本书内容组织严谨，层次分明，共分为若干关键部分，逐步引导读者掌握微流控技术在核酸分析中的全貌。 第一部分：微流控基础与核酸分析的挑战 本部分首先为读者打下坚实的基础。它详细介绍了微流控技术的基本概念，包括流体的微尺度行为（如雷诺数、流线分离、扩散与对流的相对重要性），以及微通道内的传质与传热特性。随后，本书深入分析了当前传统核酸分析方法（如PCR、凝胶电泳）在速度、样本量需求、集成化方面的局限性，从而引出微流控平台在克服这些挑战中的潜力。本部分还涵盖了关键的制造技术，从软光刻（PDMS基）到硬质材料（如玻璃、硅、聚合物）的微加工技术，确保读者理解如何将理论设计转化为实际的微流控器件。 第二部分：微流控在核酸提取与纯化中的集成 核酸分析的第一步——高效的样本制备和纯化是决定最终结果准确性的关键。本部分聚焦于微流控技术如何优化这一过程。详细阐述了基于微珠吸附、离子交换、固相萃取等原理的微流控样本处理单元。重点讨论了如何通过精细控制流速、表面改性以及引入电场、磁场力来提高核酸的捕获效率和洗脱纯度。书中通过大量的案例研究，展示了微流控平台在处理复杂样本（如血液、唾液、环境水样）时，如何实现自动化、无损或最小化损失的核酸分离。 第三部分：微流控驱动的核酸扩增技术 实时荧光定量PCR（qPCR）是核酸检测的“金标准”，但其热循环过程耗时长、仪器体积大。本书的这一核心部分详尽解析了将PCR和LAMP（环介导等温扩增）等扩增技术集成到微流控芯片上的各种策略。 热循环微流控（Thermocycling Microfluidics）： 深入分析了微型热循环器的设计，包括侧向加热、电阻丝加热以及使用珀尔帖元件的集成方案。阐述了如何通过优化通道几何形状和流体动力学，实现亚秒级的温度切换速率，从而将数小时的扩增过程缩短至数分钟。 等温扩增集成： 重点介绍了LAMP等对温度控制要求相对宽松的技术在微流控芯片上的实现，探讨了如何利用微流控环境实现高通量的平行扩增反应，这对于高通量筛查具有重要意义。 第四部分：微流控在核酸检测与分离中的应用 本部分将焦点从扩增转移到检测和分离本身。 微流控电泳与分离： 详细介绍了微流控芯片上的毛细管电泳（CE）及其衍生技术，如何实现对不同长度、电荷的核酸片段进行高分辨率的分离，这在基因分型和片段分析中至关重要。讨论了微流控芯片上交叉电泳（CEC）和电泳与PCR的耦合技术。 集成化检测系统（Lab-on-a-Chip）： 探讨了如何将扩增产物的检测（如荧光检测、电化学检测）集成到同一芯片上。书中详细比较了不同检测方法（基于光学读取、基于电学信号变化的读取模块）在微流控平台上的优劣，特别是对即时检测（POCT）应用场景的适应性。 第五部分：前沿应用与未来展望 本书的最后一部分聚焦于微流控技术在解决当前生物医学重大问题中的尖端应用。 单分子分析： 探讨了如何利用微流控捕获技术和液滴微流控（Droplet Microfluidics）实现对单个核酸分子的检测和分析，这对于测序技术和早期疾病诊断具有革命性意义。 单细胞基因组学： 详细介绍了如何利用微流控平台实现对数千甚至数万个细胞的快速、并行分离，并在每个细胞内进行核酸提取、扩增和测序文库的制备。 临床与环境监测： 通过具体的疾病诊断案例（如传染病快速检测、肿瘤液体活检中的循环核酸分析）以及环境水质中病原微生物的快速筛查，展示了微流控系统在真实世界中的实用价值。 结语 《微流控技术在核酸分析中的应用》内容严谨、技术前沿，配有大量清晰的原理图和实际案例分析，是分子诊断和生物分析领域专业人士不可或缺的参考工具书。它不仅指导读者掌握如何设计和制造用于核酸分析的微流控芯片，更重要的是，它揭示了如何通过微纳尺度的工程学手段，驱动下一代高通量、高灵敏度分子诊断技术的发展。

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