目录



译者序

原书前言

第一部分传感器的生物学应用

第1章生物发达的传感与通信

11引言

12蝙蝠：回声定位

121简介

122回声定位

123回声定位的神经生物学和生理学

124回声定位的应用

125工程应用

13昆虫：声觉防护

131简介

132警示作用

133信号干扰

134昆虫的听觉机制

135工程应用

14蛇：红外热成像

141简介

142解剖结构

143红外线检测原理

144神经生物学解释

145工程应用

15蜜蜂：摇摆舞通信

151简介

152摇摆舞模式

153摇摆舞中的编码信息

154摇摆舞的争议

155摇摆舞中的其他信息

156工程应用

16海豚、鲸：声呐

161简介

162声音产生的生物学与神经生物学

163应用：回声定位

164应用：社会生活

165应用：文化与情感

166应用：鲸歌

167应用：语言

168应用：其他

169噪声影响

1610工程应用

17其他

171金丝燕：回声定位

172鱼：电定位

173虾：光偏振

174海洋生物：生物发光

175昆虫螽斯：声音模仿

176蚊子：性别识别

177黄蜂：寻找隐藏的昆虫

178甲壳虫：气体感受

179蟑螂：爬越障碍

1710蝾螈：肢体再生

1711蚂蚁：信息素通信

1712白鲟：随机共振

1713蜻蜓：空气动力学

参考文献


第2章用于长波生物传感的DNA衍生结构的物理特性与建模

21引言

22半导体性质的生物兼容界面

23基于光诱发转变的新型生物体系结构

24二苯乙烯衍生物/DNA复合物的混合建模

241背景

242分子机械研究

243QM/MM复合研究

25聚乙烯矩阵中活性分子的特性研究

26多维分子坐标空间的光致转变

27结论

致谢

参考文献


第3章无标记生物传感器的生物医学应用——集成光学生物传感器与硅
光子学的潜在应用

31引言

311生物传感器所需特性

312常见的无标记生物传感器构建与操作

32面向完全集成的生物传感器

321器件集成中的硅光子学

33无标记生物传感器

331电化学生物传感器

332力学生物传感器

333光学生物传感器

34展望与总结

致谢

参考文献


第4章石英晶体微天平生物传感器

41引言

42压电谐振器

421压电和石英晶体的原理

422厚度切变模式谐振器（石英晶体微天平）

43质量载荷方程

44石英晶体表面修饰的方法

441自组装单分子层

442电化学沉积

443静电纺丝和旋转涂布

45QCM的生物学应用

451酶生物传感器

452基于核酸的生物传感器

453QCM免疫传感器

454QCM哺乳动物细胞生物传感器

致谢

参考文献


第5章用于细胞分析的芯片实验室技术

51背景和引言

52微型器件中的细胞培养和监测

521细胞系统

522细胞输出信号检测

523芯片制备与封装

524系统工程

525典型研究：人癌细胞分析

53芯片实验室中的细胞操纵技术

531微量液滴的驱动

54有机电子学的挑战

55展望

参考文献


第6章基于商品化葡萄糖传感器平台的酶传感器构建

61葡萄糖生物传感器简介

62代谢产物生物传感器：ATP

63酶活性生物传感器：葡萄糖磷酸变位酶

64毒素生物传感器：叠氮化物

65聚合物生物传感器：聚3羟基丁酸酯

66总结与展望

参考文献


第7章呼吸传感器的未来发展方向

71引言

711历史回顾

712疾病呼吸诊断的临床应用

713法医学应用：外源化学物质暴露的呼吸诊断

72呼吸气体采样仪和传感器

721最新的呼吸采样和传感技术

722呼吸样本的生化分析方法

723呼吸传感系统的功能性需求

724成本问题

73现代呼吸气体传感系统性能的影响因素

731流动力学

732热转移以及冷凝

733材料选取

734现有传感系统的限制

74呼吸传感系统设计的未来趋势

741微型化呼吸传感系统的挑战

742CMOS技术

743MEMS构架

参考文献


第8章临床应用中的固态气体传感器

81引言

82固态传感器的工作原理

821电阻式气体传感器

822电化学式气体传感器

823电容式气体传感器

83基于呼吸分析的临床诊断

831呼吸采样

832呼吸气体成分

833标志物

84用于临床诊断的气体传感器

841氧气、二氧化碳、湿度传感器

842丙酮传感器

843一氧化碳传感器

844乙醇传感器

845氨气传感器

846一氧化氮传感器

847COS传感器

848氢传感器

85新的发展趋势和应用

86结论

参考文献

第二部分传感器的医学应用

第9章人体检测生物传感器的最新进展

91引言：传感器和生物传感器

92设计中要考虑的因素

921侵入式传感器和生物相容性

922无创传感器

923穿戴式传感器的特殊要求

924信号的噪声

925伪差的产生

93生物传感器应用

931人体运动的识别

932生物力学分析和金标准

933认知状态分析

934人机交互生物传感器

94MEMS在生物传感器中的应用

95总结

致谢

参考文献


第10章穿戴式出汗率检测传感器

101引言

102汗液检测

1021应用

103穿戴式出汗率传感器：原理及应用

1031皮肤电导传感器

1032电阻手表

1033聚合纤维

1034导电纱线

1035湿度梯度传感器

104总结和展望

参考文献


第11章未来的医学成像

111引言

112发展方向

1121EyeCam

113个性化的医疗

1131数字医学成像的进展

1132通信技术对医学成像的帮助

1133自动监控

114未来科技

1141目标

1142对科技的期望

1143发展的成本

1144性能

1145多处理器的复杂度

1146能耗

1147SoC和SiP的结合

115放眼未来

参考文献


第12章半导体探测器在医学成像中的空间和频谱分辨率

121引言

122探测器的物理性质

1221直接及间接转换探测器

1222信号传输过程

123空间分辨率

1231调制传递函数的定义

1232MTF函数的仿真及测量

1233MTF函数的性质

124频谱分辨率

1241探测器响应函数（DRF）的定义

1242DRF函数之间的比较

1243整合间接转换探测器

1244计数直接转换探测器

125结论

参考文献


第13章固态光电倍增管（SSPM）检测器的发展

131背景

1311光电探测器回顾：PMTS和晶体硅器件（PIN，APD，SSPM）

132SSPM的特性

1321基本电气特性和模型

1322SSPM的实验特性

133核探测应用中的新兴闪烁体材料的回顾

1331伽马射线光谱学

1332其他应用：中子检测、带电粒子检测和医学成像

134应用于特殊闪烁检测场合的CMOS SSPM

1341实时光谱剂量计

1342像素级的SSPM

1343位置敏感的SSPM

135总结

致谢

参考文献


第14章高分辨率碲化镉探测器及其在伽马射线成像中的应用

141引言

142高分辨率碲化镉探测器

143极化现象

144CdTe像素探测器模块

145层状结构CdTe探测器

146CdTe双面条形探测器

147半导体康普顿相机

148医疗成像中的可能应用

149总结

致谢

参考文献


第15章正电子发射断层扫描技术的最新进展

151引言

152PET物理学简述

153影响PET空间和对比分辨率的因素

154基于飞行时间技术的PET

155基于闪烁晶体的放射性探测器

1551闪烁晶体

1552光电倍增管

1553雪崩光敏二极管以及位置敏感APD

1554硅光电倍增管

156半导体放射性探测器

157带有DOI的PET探测器

158MRI兼容的PET探测器

159专用PET系统

1510总结

致谢

参考文献

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