生物醫學傳感與檢測

《生物醫學傳感與檢測》內容簡介：This book introduces the basic fundamentals of biomedical sensors and the measurement technology as well as the recent advancements in this field in recent years. There are five chapters in this book,which can be subdivided into two major parts. The first part places emphasis on the fundamentals and the development of modem biomedical sensors and measurement technology including their basic features and special requirement in application. This part also provides essential information on the basic sensitive reaction mechanisms, characteristics and processing approaches of the biomedical sensors. The second part introduces the typical sensors including the physical, chemical and biological sensors as well as the discussion of their measurement techniques.

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前言 3

目錄 5

第一章 緒 論 9

1.1 生物醫學傳感與檢測技術的概念 9

1.1.1 傳感器的基本概念 9

1.1.2 傳感器的分類 9

1.1.3 檢測技術的基本概念 10

1.2 生物醫學傳感技術的發展 11

1.2.1 國內外發展狀況 11

1.2.2 主要特點 12

1.3 生物醫學檢測技術的發展 15

1.3.1 無創和微創檢測 15

1.3.2 體內外信息檢測 17

1.4 生物醫學傳感與檢測技術的特點 19

1.5 生物醫學傳感與檢測技術的發展趨勢 21

思考題 23

第二章 人體生理信息及分子生物醫學基礎 24

2.1 人體的生理信息與分析 24

2.1.1 人體生理信息與診斷 24

2.1.2 人體細胞電位 25

2.1.3 循環系統生理信息 30

2.1.4 呼吸系統生理信息 37

2.1.5 神經系統生理信息 41

2.1.6 消化系統生理信息 45

2.1.7 感覺器官生理信息 49

2.1.8 其他生理參數及其測量 60

2.2 分子生物醫學基礎 62

2.2.1 細胞 62

2.2.2 基因 65

2.2.3 受體 69

2.2.4 離子通道 72

2.2.5 抗體 74

2.2.6 酶 77

思考題 82

第三章 生物醫學傳感與檢測技術基礎 83

3.1 傳感器的敏感技術 83

3.2 傳感器的基本結構 88

3.3 傳感器的集成製造技術 99

3.3.1 單片集成半導體技術 100

3.3.2 陶瓷製備技術 103

3.3.3 薄膜和厚膜技術 104

3.3.4 多聚物的工藝 107

3.3.5 光纖技術 110

3.4 生物醫學傳感器檢測技術 111

3.4.1 傳感器檢測系統的基本構成 111

3.4.2 調製解調技術 113

3.4.3 接口和數字信號處理 117

3.5 改善傳感器檢測系統性能的方法 117

3.5.1 改善傳感器性能 118

3.5.2 提高檢測電路的抗干擾能力 120

3.6 傳感器及檢測系統的誤差分析 123

3.6.1 檢測誤差和分類 123

3.6.2 檢測數據分析處理 125

3.6.3 檢測方法和檢測系統分類 126

3.7 傳感器的基本性能指標 128

3.7.1 靜態特性及其數學模型 128

3.7.2 靜態特性指標 129

3.7.3 動態特性及其數學模型 133

3.7.4 典型環節的動態特性 137

3.8 生物相容性設計 139

思考題 143

第四章 物理量傳感器與檢測技術 144

4.1 應變及壓阻式傳感器 144

4.1.1 工作原理 144

4.1.2 電阻應變片特性 146

4.1.3 測量電路 150

4.1.4 電阻式傳感器在醫學中的應用 155

4.2 電感式傳感器 160

4.2.1 變磁阻式傳感器 160

4.2.2 差動變壓器式傳感器 164

4.2.3 電渦流式傳感器 169

4.2.4 電感式傳感器在醫學中的應用 172

4.3 電容式傳感器 173

4.3.1 工作原理 174

4.3.2 測量電路 178

4.3.3 電容式傳感器在醫學中的應用 179

4.4 壓電式傳感器 181

4.4.1 工作原理 182

4.4.2 測量電路 186

4.4.3 壓電式傳感器在醫學中的應用 189

4.5 磁電式傳感器 191

4.5.1 磁電感應式傳感器 191

4.5.2 磁電式傳感器在醫學中的應用 194

4.5.3 霍爾傳感器 197

4.5.4 霍爾傳感器在醫學中的應用 201

4.6 光電式傳感器 202

4.6.1 光電敏感器件 202

4.6.2 光纖傳感器 207

4.6.3 光電式傳感器在醫學中的應用 208

4.7 熱電式傳感器 211

4.7.1 熱電阻敏感器件 211

4.7.2 熱電偶傳感器 216

4.7.3 集成温度傳感器 219

4.7.4 輻射測温傳感器 222

4.7.5 温度傳感器在醫學中的運用 225

思考題 227

第五章 化學量傳感器與檢測技術 229

5.1 概 述 229

5.1.1 基本概念和原理 229

5.1.2 基本類型與特點 230

5.1.3 發展概況及趨勢 232

5.2 電化學的基本原理 233

5.2.1 測量系統 233

5.2.2 基本概念 234

5.2.3 電極分類 238

5.3 離子傳感器 240

5.3.1 離子選擇性電極 240

5.3.2 離子敏場效應管 247

5.3.3 光尋址電位傳感器 249

5.3.4 微電極陣列傳感器 253

5.4 氣體傳感器 256

5.4.1 電化學氣體傳感器 256

5.4.2 半導體氣體傳感器 260

5.4.3 固體電解質氣體傳感器 264

5.4.4 聲表面波氣體傳感器 267

5.5 濕度傳感器 271

5.5.1 濕度的概念 271

5.5.2 濕度傳感器的原理與構造 272

5.5.3 濕度傳感器的生物醫學應用 274

5.6 電子鼻與電子舌 275

5.6.1 電子鼻 275

5.6.2 電子舌 285

5.7 微流控分析芯片 290

5.7.1 微流控芯片概述 290

5.7.2 微流控芯片設計與加工 291

5.7.3 微流控芯片的應用 306

思考題 307

第六章 生物量傳感器與檢測技術 308

6.1 概 述 308

6.1.1 生物傳感器的概念和歷史 309

6.1.2 生物傳感器的組成與特性 311

6.1.3 生物識別元件與生物傳感器分類 313

6.2 生物分子傳感器 314

6.2.1 酶生物傳感器 315

6.2.2 免疫傳感器 320

6.2.3 DNA 傳感器 329

6.2.4 受體與離子通道傳感器 333

6.3 細胞與組織傳感器 338

6.3.1 微生物細胞傳感器 339

6.3.2 細胞代謝傳感器 343

6.3.3 細胞阻抗傳感器 347

6.3.4 細胞電生理傳感器 354

6.4 生物（微陣列）芯片 366

6.4.1 微陣列芯片與生物傳感器 367

6.4.2 基因芯片與蛋白質芯片 368

6.4.3 組織芯片、細胞芯片與芯片實驗室 376

6.4.4 生物芯片的發展與應用 383

6.5 納米生物傳感器 384

6.5.1 納米材料與生物傳感器 384

6.5.2 納米顆粒與納米孔生物傳感器 386

6.5.3 納米管與納米線生物傳感器 392

6.5.4 納米生物傳感器的發展與應用 397

思考題 399

參考文獻 400

附 錄 本書配套的多媒體課件光盤及網絡課件説明 407 ^[2]