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适读人群 ：本书的读者将是从事飞秒激光技术及其应用、分子生物学、生物成像与探测、医学成像与探测研究等领域的专业研究人员、教师、学生等。同时，鉴于本书介绍前沿技术的特色，本书的很大部分的读者群体也将会是从事医疗系统开发和工程应用的研究人员。
对生命科学的探知总是令人们欲罢不能，因未知而神秘，它浩渺如宇宙、具体如她是一个世界人们无法拖累为而本书较为深入地探讨了飞秒激光作为一种物理方法，对细胞和生命系统在测量、刺激过程中所带来的变化和机制。本书文字严谨，可以看出作者对于这一交叉领域科学工作的科研态度。
内容简介
本书主要介绍了基于飞秒激光技术的生物光子学领域的部分研究工作，特别是基于飞秒激光的成像方法、精密手术和刺激方法、分子调控方法等，并简要介绍了飞秒激光在实际临床医学中的应用。在尽量涵盖基本技术原理、研究领域的基础上，本书较为深入地探讨了飞秒激光作为一种物理方法，对细胞和生命系统在测量、刺激过程中所带来的变化和机制。由于任何测量手段对被观测系统都是一种扰动，因此本书从物理、生物和分子的不同角度探讨了飞秒激光在研究过程中与生命系统相互作用的物理与生物过程，希望引起读者对这个本质问题的重视。特别是生命系统，它是一种非常精密而脆弱的、易受到扰动而变化的复杂系统，对这个系统的观测、调控都比对客观世界的研究复杂、艰难很多。本书介绍了飞秒激光一系列技术思路和研究进展，希望能以此为基础，提炼整理出背后的研究思路，为此领域的初学者提供参考。本书适合生物光子学领域的学生、教师参考，可作为生命科学、生物医学工程、光学工程等学科的高年级本科生和研究生教学参考书。
作者简介
贺号，主要集中于生物光子学的研究，使用飞秒激光对细胞内的信号和细胞功能进行精确的刺激与调控，新型成像系统的研究，以及在在体动物上的应用。目前以第一作者或通信作者发表SCI论文20余篇，其中两篇发表于Nature Photonics，两篇文章获得Nature Photonics专题报道；参与编写中/英文学术专著3部；获国家自然科学基金支持，兼任中国光学学会生物医学光子学会专家委员会委员，获评日本学术振兴会JSPS Oversea Fellowship，受邀作为东京大学Global Science Course (GSC) Lectureship，受邀参加日本内阁资助的ImPACT重大研究计划。
章节目录
目录
第1章飞速发展的生物光子学 1
1．1生命科学与光学的交叉与相互促进 1
1．2生物光子学简介 10
1．3飞秒激光的技术与特点 15
1．4飞秒激光生物光子学 20
第2章光与生物介质相互作用的基本原理 23
2．1细胞与组织的基本结构与功能 23
2．1．1细胞的基本结构与功能 23
2．1．2组织的基本结构与功能 28
2．2单光子过程：吸收与散射 30
2．2．1光与生物组织相互作用分析 30
2．2．2单光子吸收 32
2．2．3散射过程 37
2．3多光子过程：多光子吸收与高阶非线性 40
2．4紧致聚焦的飞秒激光脉冲的生物物理特性 42
2．4．1飞秒激光与生物组织的相互作用 42
2．4．2飞秒激光应用于生物组织的特点 45
第3章多光子荧光显微成像 49
3．1荧光显微成像原理 49
3．2多光子荧光显微成像的基本原理 56
3．2．1几种主要的非线性过程 58
3．2．2影响成像质量的因素 60
3．2．3多光子荧光成像 63
3．2．4谐波成像 68
3．3深层组织荧光显微成像及其应用 72
3．3．1多光子荧光在组织成像中的应用 72
3．3．2脑科学与神经成像 77
3．4相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）成像 89
3．4．1CARS过程的原理 90
3．4．2CARS显微成像技术 91
3．4．3CARS成像在细胞成像中的应用 92
3．4．4CARS成像在组织成像中的应用 93
3．5受激拉曼散射（SRS）成像 94
3．5．1SRS过程的原理 95
3．5．2SRS显微成像技术 96
3．5．3SRS成像在生物分子成像中的应用 97
3．6多光子激发在其他成像技术中的应用 98
3．6．1多光子光片显微成像 98
3．6．2多光子超分辨 99
第4章飞秒激光对细胞分子信号的调控 101
4．1飞秒激光刺激产生活性氧自由基 102
4．2飞秒激光对细胞内钙存储的调节 114
4．3飞秒激光对脑神经信号的成像与调控 127
4．4飞秒激光调控的细胞分子信号通路与应用 133
第5章精密细胞手术 140
5．1飞秒激光细胞转染技术的原理与发展 140
5．1．1转基因技术简介 140
5．1．2飞秒激光与细胞膜的相互作用 142
5．1．3飞秒激光转基因技术及其发展过程 143
5．1．4飞秒激光转基因技术在基因工程中的应用 144
5．2飞秒激光对线粒体的精密消蚀与可控刺激 150
5．2．1飞秒激光对生物组织的精密消蚀与可控刺激 150
5．2．2飞秒激光对细胞的精确手术――切割线粒体 152
5．3飞秒激光对细胞骨架和细胞器的精密切割 154
5．4飞秒激光对神经的精密切割与再生诱导 157
5．5飞秒激光细胞融合 159
5．5．1细胞融合技术简介 159
5．5．2激光细胞融合技术 160
5．5．3飞秒激光对细胞的融合 161
第6章飞秒激光在医学上的应用 164
6．1激光在医学检测中的应用 165
6．1．1光学相干断层扫描成像技术 165
6．1．2光声成像系统医学检测 166
6．2激光在医学治疗中的应用 167
6．2．1光遗传学治疗 167
6．2．2光热治疗法 168
6．2．3光控纳米载体药物释放 168
6．2．4激光诱导的组织焊接与再生 169
6．3飞秒激光在医学治疗中的应用 180
6．3．1多光子光动力治疗 180
6．3．2飞秒激光近视矫正手术 184
6．3．3其他基于飞秒激光的外科手术 188
第7章飞秒激光生物光子学的发展趋势 192
7．1飞秒激光生物光子学应用趋势 192
7．2飞秒激光生物光子学的展望 195
参考文献 197
飞秒激光生物光子学是2020年由电子工业出版社出版,作者贺号。
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