Textbook of Neural Repair and Rehabilitation

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出版者:Cambridge Univ Pr
作者:Selzer, Michael E. (EDT)/ Clarke, Stephanie (EDT)/ Cohen, Leonardo G. (EDT)/ Duncan, Pamela W. (EDT)
出品人:
页数:724
译者:
出版时间:2006-2
价格:$ 251.99
装帧:HRD
isbn号码:9780521856416
丛书系列:
图书标签:
  • 神经修复
  • 神经康复
  • 神经科学
  • 医学
  • 康复医学
  • 神经损伤
  • 中风
  • 脊髓损伤
  • 脑损伤
  • 运动功能障碍
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具体描述

In two freestanding volumes, Textbook of Neural Repair and Rehabilitation provides comprehensive coverage of the science and practice of neurological rehabilitation. This volume, Neural Repair and Plasticity, covers the basic sciences relevant to recovery of function following injury to the nervous system, reviewing anatomical and physiological plasticity in the normal CNS, mechanisms of neuronal death, axonal regeneration, stem cell biology, and neuron replacement. Edited and written by leading international authorities, it is an essential resource for neuroscientists and provides a foundation for the work of clinical rehabilitation professionals.

《现代生物电化学进展:从基础理论到应用前沿》 内容简介 本书全面系统地阐述了现代生物电化学领域的基础理论、关键技术及其在生命科学、生物医学工程和环境科学中的前沿应用。全书结构严谨,内容翔实,旨在为生物学、化学、材料科学、电子工程等交叉学科的研究人员、高年级本科生和研究生提供一本深入且具有前瞻性的参考著作。 第一部分:生物电化学基础理论 本部分深入剖析了生物电化学现象背后的基本物理化学原理。首先,详细回顾了电化学动力学的基础知识,包括电荷转移理论、法拉第定律在生物体系中的修正与应用,以及双电层结构在生物界面上的特殊性,如蛋白质吸附层的影响和界面的非理想性。 接着,重点探讨了生物分子与电极界面的相互作用机制。这包括对电子传递通路(如酶活性位点的直接电子转移、穿梭介体介导的电子传递)的深入分析,以及对电化学传感器中信号产生和转换过程的详细建模。我们引入了最新的理论模型,用以解释复杂生物体系(如活细胞膜、线粒体)中的电荷传输过程,强调了量子化学计算在理解电子转移能垒和反应路径中的作用。 生物电化学反应的能热力学分析是本部分的核心内容之一。书中详细讨论了在非标准条件下(如生理pH、室温)的电位计算方法,并阐述了电化学吉布斯自由能与生化反应平衡常数之间的精确关联。此外,还涵盖了电化学阻抗谱(EIS)在分析生物界面反应速率、扩散控制和表面态密度中的应用,并引入了非线性动力学分析方法来描述生物体系的复杂弛豫行为。 第二部分:关键实验技术与方法 本部分聚焦于支撑现代生物电化学研究的核心实验技术。我们不仅详细介绍了经典的技术,如循环伏安法(CV)、差分脉冲伏安法(DPSP)和计时电流法,还对这些方法在生物分子检测中的优化策略进行了深入探讨,包括微流控集成、纳米结构电极的制备与表征。 电化学传感器技术:这是本书的重点之一。详细介绍了电化学生物传感器的设计原理和构建策略。内容覆盖了: 1. 酶基传感器:从固定化技术(共价连接、物理吸附、包埋)到优化酶活性和稳定性,并分析了氧气敏感性和过氧化氢检测的干扰问题。 2. 抗体/核酸传感器:探讨了免疫识别界面和核酸杂交过程中的电信号放大策略,包括纳米颗粒标记和电场辅助富集技术。 3. 分子印迹聚合物(MIPs)传感器:阐述了MIPs在选择性识别小分子生物标志物中的优势及其电化学性能的调控。 先进电化学成像技术:书中系统介绍了扫描探针电化学显微镜(SPM-EC)家族,包括扫描开尔文探针力显微镜(SKPM)、扫描电化学显微镜(SECM)及其在单细胞电活动记录、膜蛋白定位和局部氧化还原反应成像中的应用。特别强调了如何利用这些技术实现亚微米级的空间分辨率和毫秒级的时域分辨率。 生物电化学界面材料:详细介绍了用于增强生物相容性和电荷传输效率的新型电极材料。涵盖了碳纳米管、石墨烯及其衍生物的电化学改性方法,金属氧化物纳米结构(如TiO2, V2O5)的电沉积与功能化,以及导电聚合物(如聚吡咯、聚苯胺)在生物环境中的稳定性研究。 第三部分:前沿应用领域 本部分展示了生物电化学技术在解决重大科学和工程问题中的实际应用。 生物能源与催化:深入探讨了生物燃料电池(BFCs)的最新进展。从微生物电化学到酶催化反应器,分析了影响功率密度和能量转换效率的关键因素,包括电极的生物附着层特性、电子收集效率和阴离子交换膜的选择。同时,讨论了电催化还原二氧化碳(CO2RR)在生物启发体系中的应用潜力。 神经科学与脑机接口(BCI):本章聚焦于电化学方法在神经信号记录和调控中的作用。详细介绍了高密度微电极阵列(MEA)的电化学特性,以及在体微透析-电化学检测(MD-EC)技术在实时监测神经递质(如多巴胺、血清素)释放的精细度。此外,还讨论了电化学刺激(如微电流刺激)对神经元活动的精确控制机制。 临床诊断与生物医学工程:本部分关注生物电化学在疾病早期筛查和即时检测(POCT)中的革命性作用。内容包括: 1. 癌症生物标志物检测:基于电化学阻抗谱(EIS)和场效应晶体管(FET)的固态生物传感器在循环肿瘤细胞(CTCs)和循环游离DNA(cfDNA)检测中的高灵敏度实现。 2. 代谢组学分析:利用酶生物电化学阵列实时监测细胞培养液中的葡萄糖、乳酸和氨的浓度变化,为细胞治疗优化提供关键数据。 3. 药物递送与监测:探讨了电化学响应型药物载体系统的设计,以及在体内通过施加特定电位实现药物的靶向释放和电化学监测药物浓度的方法。 第四部分:未来展望与挑战 最后,本书对生物电化学领域未来的发展方向进行了展望,包括对柔性电子学、可穿戴生物传感器、单分子检测技术以及与人工智能(AI)结合进行大数据分析的潜力分析。同时,坦诚地指出了当前研究面临的挑战,如生物体系的复杂性、长期稳定性的提升以及标准化测试平台的建立等,激励读者投身于解决这些关键科学难题。本书旨在成为该领域研究人员深入理解机制、掌握前沿工具并开拓创新应用的宝贵资源。

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