本书概述了生物医学光子学技术在生物医学领域的*新发展及应用,包括心脏光学标测技术、荧光共振能量转移技术、光学纳米探针、生物分析中的光捕获技术、光动力疗法,以及基于激光技术的基因转染和基因**方法、微水刀激光、光波导光模光谱等的新发展;从分子水平上获取位置、大小、层次和形态等功能信息的生物医学光子学中的光谱分析和成像技术,包括共聚焦荧光成像、双光子荧光成像、荧光寿命成像、光漫射成像、近红外光谱成像、光声成像、声光成像,近场光学显微技术、二次谐波成像和光学层析成像等技术和方法。
本书可作为生物医学光子学相关专业的高年级本科生和研究生教材,也可供从事相关领域研究的学者和专业技术人员参考。

序
绪论
参考文献
第1章 生物组织光学特性
1.1 光学特性基本原理
1.1.1 反射和折射
1.1.2 散射
1.1.3 吸收
1.2 组织中的光传输
1.2.1 蒙特卡罗模拟
1.2.2 库贝尔卡蒙克理论
1.3 光与组织相互作用机理
1.3.1 光化作用
1.3.2 热相互作用
1.3.3 光蚀除作用
1.3.4 等离子体诱导蚀除
1.3.5 光致破裂
1.3.6 总结
参考文献
第2章 生物光谱分析技术
2.1 物质的吸收光谱
2.1.1 光波的分类
2.1.2 紫外可见吸光光度法
2.1.3 紫外可见分光光度计
2.1.4 吸收光谱在生物医学领域的应用
2.2 荧光光谱
2.2.1 荧光光度法
2.2.2 荧光物质
2.2.3 荧光光度计
2.2.4 稳态荧光光谱的应用
2.2.5 瞬态荧光光谱的应用
2.3 拉曼光谱
2.3.1 拉曼光谱的发展
2.3.2 拉曼光谱的基本原理
2.3.3 拉曼光谱的特点
2.3.4 拉曼光谱仪
2.3.5 拉曼光谱的应用
2.4 红外光谱
2.4.1 红外光谱的发展
2.4.2 红外光谱的基本原理
2.4.3 红外光谱的特点
2.4.4 红外光谱仪
2.4.5 红外光谱的应用
参考文献
第3章 光子探测与成像技术
3.1 荧光成像技术
3.1.1 共聚焦荧光成像
3.1.2 双光子荧光成像
3.1.3 荧光寿命成像
3.2 光漫射成像
3.3 近红外光谱成像及诊断
3.3.1 近红外光谱法血氧检测仪
3.3.2 近红外光谱成像
3.4 光声/声光成像
3.4.1 光声成像
3.4.2 声光效应成像
3.5 其他成像技术
3.5.1 近场光学显微技术
3.5.2 二次谐波成像
3.5.3 OCT技术
参考文献
第4章 光子技术在生物医学领域的新发展及应用
4.1 心脏光标测技术
4.1.1 基本原理
4.1.2 系统结构
4.1.3 实验方法
4.1.4 心脏光学标测实验技术的应用
4.1.5 光学标测技术的发展及其局限性
4.2 光动力疗法
4.2.1 光动力反应的基本机制
4.2.2 影响光动力效果的主要因素
4.2.3 PDT对**细胞及实体**的作用效果
4.2.4 PDT的临床应用
4.2.5 PDT研究现状
4.3 荧光共振能量转移技术在生命科学研究中的应用
4.3.1 荧光共振能量转移的基本原理
4.3.2 荧光共振能量转移信号的数据分析
4.3.3 光共振能量转移中使用的仪器设备
4.3.4 常使用的供体受体荧光分子对
4.3.5 FRET在生物学研究中的应用
4.4 光学纳米探针
4.4.1 金纳米微粒
4.4.2 量子点探针
4.5 生物分析中的光捕获技术
4.5.1 光阱力及其计算模型
4.5.2 光镊系统构建基础
4.5.3 光镊技术在生命科学中的应用
4.6 激光技术新发展
4.6.1 激光在基因转染和基因**中的应用
4.6.2 弱激光疗法
4.6.3 微水刀激光
4.6.4 光波导光模光谱技术
参考文献
附录
图版

第1章 生物组织光学特性
当把激光应用于生物组织时,其相互作用是多种多样的。不同组织的特殊性质,以及激光的多参数类型是这种多样性的原因。在组织的光学特性中,*重要的是反射、吸收及散射系数,它们共同决定了某一波长的光在组织中的总传输。描述这些特性的传输理论直接论述了光子在吸收介质和散射介质的传输过程,它在处理激光与生物组织相互作用中已得到广泛应用。将激光系统应用于各种靶组织可观察到多种潜在的光与组织的相互作用,研究光在组织中的传播过程,如热传导和热容量等性质。
本章将讨论物质受到光作用时所出现的基本现象,并研究组织光学特性所需建立的光传输和数学模型,*后针对光与组织相互作用的主要类型进行讨论。
1.1 光学特性基本原理
本节讨论光在传播过程中碰到物质会发生的几种现象:反射、折射、散射、吸收。图1—1为光束入射到薄片物质上的一种典型情况。
1.1.1 反射和折射
光在一种给定折射率的物质中传播,当传输到另一种不同折射率物质的交界面时,光的传播路径将发生改变。与边界或边界曲率相比,如果波长足够小,将会引起反射和折射现象,如图1—2所示。光发生折射还是透射的概率取决于两种介质的折射率、入射角和辐射的偏振度。
1.1.2 散射
当把弹性约束的带电粒子置于电磁波中,料子就处由电场引起的运动中。
……

本书从生物医学光子学的基本理论入手,**介绍生物医学光子学的应用,概要地总结了目前的一些研究热点及其解决的思路和方法。书中囊括了编著者从事生物医学光子学近20年来的主要研究成果,既描述了生物医学光子学的基本原理,也介绍了激光、化学、生物及纳米材料的相关技术及其应用,体现了交叉学科的研究特点,展现了一个**生命力的新领域。它可以用于信息科学、物理科学和生命科学技术等学科的教材,也可以成为科学技术人员的参考书。