石墨烯生物技術

石墨烯生物技術

《石墨烯生物技術》是2021年華東理工大學出版社出版的圖書。

基本介紹

  • 中文名:石墨烯生物技術
  • 作者:段小潔
  • 出版時間:2021年7月
  • 出版社:華東理工大學出版社
  • ISBN:9787562864127
  • 類別:物理學類圖書
  • 開本:16 開
  • 裝幀:精裝
內容簡介,作者簡介,圖書目錄,

內容簡介

本書全面地介紹了石墨烯生物醫學套用的進展,全書共九章。首先簡單介紹了石墨烯及其性質,其次對石墨烯基材料在電化學生物感測器、神經接口器件、生物成像、藥物與基因遞送、生物組織工程、腫瘤光熱治療、抗菌材料等方面的套用進行了系統性闡述,文末對石墨烯生物安全性方面的研究進行了綜述。本書可作為高等學校材料相關專業本科高年級學生、研究生的學習用書,以及教師、科技工作者和企業專業技術人員的參考書,尤其對從事石墨烯材料研究的科研人員將具有很好的指導意義。

作者簡介

段小潔,博士、特聘研究員,北京大學工學院生物醫學工程系 副主任,北京大學工學院生物醫學工程系 特聘研究員。研究方向為納米生物電子學和納米神經技術,近年來主要集中於柔性和多模態兼容的神經電極的研製及套用。成功研製了一系列新型神經電極,包括多種柔性神經電極及其陣列、磁共振成像兼容的神經電極、以及無電偽跡的透明神經電極及其陣列等,並發展了相關電極植入技術,在神經活動記錄和調製中實現了電-磁、電-光多模態的同步聯用,以及神經信號的長期穩定電學記錄。

圖書目錄

1章 石墨烯及石墨烯基材料簡介001
1.1 石墨烯結構003
1.2 石墨烯特性004
1.3 石墨烯的製備方法005
1.3.1 微機械剝離法006
1.3.2 碳化矽熱解外延生長法007
1.3.3 化學氣相沉積法008
1.3.4 有機合成法008
1.3.5 溶劑剝離法009
1.4 石墨烯基材料010
1.4.1 氧化石墨烯、還原氧化石墨烯、石墨烯量子點011
1.4.2 功能化修飾石墨烯011
1.4.3 摻雜石墨烯013
1.4.4 石墨烯基複合材料014
1.5 石墨烯及石墨烯基材料的生物套用015
1.5.1 大比表面積015
1.5.2 獨特的表面性質016
1.5.3 獨特的光學性質017
1.5.4 優越的電學性質017
1.6 總結與展望018
參考文獻019
第2 章 石墨烯光電生物感測器023
2.1 簡介025
2.2 石墨烯電化學感測器025
2.2.1 石墨烯電化學感測器檢測原理025
2.2.2 石墨烯電化學感測器的套用027
2.3 石墨烯場效應電晶體感測器031
2.3.1 石墨烯場效應電晶體簡介031
2.3.2 石墨烯場效應電晶體感測器的套用032
2.4 石墨烯表面等離激元共振感測器034
2.4.1 表面等離激元共振簡介034
2.4.2 石墨烯表面等離激元共振感測器的套用035
2.5 總結與展望037
參考文獻038
第3 章 石墨烯神經接口041
3.1 神經接口簡介043
3.2 神經接口分類045
3.3 傳統神經電極047
3.4 石墨烯場效應電晶體神經探針048
3.5 基於石墨烯薄膜的透明神經電極052
3.6 石墨烯纖維神經電極054
3.7 基於石墨烯的可拉伸電極056
3.8 基於石墨烯的磁共振成像兼容神經電極058
3.9 石墨烯角膜接觸鏡電極061
3.10 總結與展望062
參考文獻063
第4 章 石墨烯生物成像067
4.1 簡介069
4.2 用於生物成像的石墨烯基納米材料069
4.3 石墨烯基納米材料生物成像071
4.3.1 光學成像071
4.3.2 放射性核素成像076
4.3.3 磁共振成像078
4.3.4 光聲成像080
4.3.5 計算機斷層掃描081
4.3.6 多模態成像081
4.4 總結與展望082
參考文獻083
第5 章 基於石墨烯的藥物與基因遞送089
5.1 基於石墨烯的藥物遞送091
5.1.1 藥物控制釋放載體091
5.1.2 基於石墨烯的藥物遞送091
5.2 基於石墨烯的基因遞送098
5.2.1 基因療法098
5.2.2 基於石墨烯的基因遞送099
5.3 當前挑戰與未來展望105
參考文獻106
第6 章 石墨烯與生物組織工程109
6.1 引言111
6.2 石墨烯的性質與組織工程112
6.3 石墨烯與幹細胞113
6.3.1 納米材料影響幹細胞命運113
6.3.2 石墨烯基平面薄膜對幹細胞命運的調控114
6.3.3 圖案化的二維石墨烯基底對幹細胞命運的調控117
6.3.4 三維石墨烯基幹細胞支架120
6.4 石墨烯材料在體組織工程的套用122
6.4.1 骨組織工程套用122
6.4.2 心臟組織工程套用123
6.4.3 神經組織工程套用125
6.4.4 其他組織工程套用126
6.5 總結與展望129
參考文獻130
第7 章 石墨烯腫瘤光熱治療135
7.1 基於納米材料的腫瘤光熱治療137
7.1.1 癌症治療與納米醫學137
7.1.2 腫瘤的光熱治療137
7.1.3 光熱治療法常用材料139
7.2 基於石墨烯的腫瘤光熱治療140
7.2.1 基於石墨烯的腫瘤光熱治療140
7.2.2 基於石墨烯的腫瘤聯合治療142
7.2.3 基於石墨烯的醫學成像引導的光熱治療144
7.2.4 石墨烯與低功率高效光熱治療145
7.2.5 石墨烯與聲動力療法146
7.2.6 總結與展望146
參考文獻147
第8 章 石墨烯基抗菌材料151
8.1 有爭議的石墨烯基材料的抗菌性153
8.2 與抗菌性相關的石墨烯基材料特性154
8.3 石墨烯基材料的抗菌機理158
8.3.1 通用機制158
8.3.2 石墨烯基材料分散液與石墨烯基薄膜的抗菌機制162
8.4 石墨烯基材料抗菌相關的套用162
8.4.1 石墨烯基抗菌材料的套用模式163
8.4.2 石墨烯基傷口敷料165
8.4.3 石墨烯基組織工程支架材料166
8.4.4 石墨烯基抗菌包裝材料166
8.4.5 石墨烯基抗菌藥物遞送載體材料166
8.4.6 石墨烯基淨水濾膜材料168
8.5 石墨烯基材料的抗病毒潛力169
8.6 總結與展望170
參考文獻171
第9 章 石墨烯的生物安全性177
9.1 石墨烯基材料的生物效應180
9.2 動物毒性186
9.3 人類健康和生態環境188
9.4 減小危害的手段189
9.5 總結和展望190
參考文獻190
索引193

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