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绪论 1

参考文献 8

第1章 生物组织光学特性 10

1.1光学特性基本原理 10

1.1.1反射和折射 10

1.1.2散射 11

1.1.3吸收 13

1.2组织中的光传输 15

1.2.1蒙特卡罗模拟 16

1.2.2库贝尔卡-蒙克理论 17

1.3光与组织相互作用机理 19

1.3.1光化作用 20

1.3.2热相互作用 23

1.3.3光蚀除作用 29

1.3.4等离子体诱导蚀除 30

1.3.5光致破裂 31

1.3.6总结 31

参考文献 32

第2章 生物光谱分析技术 33

2.1物质的吸收光谱 33

2.1.1光波的分类 33

2.1.2紫外-可见吸光光度法 33

2.1.3紫外-可见分光光度计 35

2.1.4吸收光谱在生物医学领域的应用 37

2.2荧光光谱 40

2.2.1荧光光度法 40

2.2.2荧光物质 44

2.2.3荧光光度计 47

2.2.4稳态荧光光谱的应用 50

2.2.5瞬态荧光光谱的应用 53

2.3拉曼光谱 54

2.3.1拉曼光谱的发展 54

2.3.2拉曼光谱的基本原理 54

2.3.3拉曼光谱的特点 57

2.3.4拉曼光谱仪 58

2.3.5拉曼光谱的应用 59

2.4红外光谱 64

2.4.1红外光谱的发展 64

2.4.2红外光谱的基本原理 64

2.4.3红外光谱的特点 67

2.4.4红外光谱仪 67

2.4.5红外光谱的应用 69

参考文献 70

第3章 光子探测与成像技术 73

3.1荧光成像技术 73

3.1.1共聚焦荧光成像 73

3.1.2双光子荧光成像 82

3.1.3荧光寿命成像 88

3.2光漫射成像 95

3.3近红外光谱成像及诊断 100

3.3.1近红外光谱法血氧检测仪 100

3.3.2近红外光谱成像 106

3.4光声／声光成像 109

3.4.1光声成像 109

3.4.2声光效应成像 119

3.5其他成像技术 125

3.5.1近场光学显微技术 125

3.5.2二次谐波成像 134

3.5.3OCT技术 143

参考文献 153

第4章 光子技术在生物医学领域的新发展及应用 159

4.1心脏光标测技术 159

4.1.1基本原理 160

4.1.2系统结构 162

4.1.3实验方法 165

4.1.4心脏光学标测实验技术的应用 166

4.1.5光学标测技术的发展及其局限性 171

4.2光动力疗法 172

4.2.1光动力反应的基本机制 172

4.2.2影响光动力效果的主要因素 172

4.2.3PDT对肿瘤细胞及实体肿瘤的作用效果 176

4.2.4PDT的临床应用 178

4.2.5PDT研究现状 181

4.3荧光共振能量转移技术在生命科学研究中的应用 185

4.3.1荧光共振能量转移的基本原理 186

4.3.2荧光共振能量转移信号的数据分析 189

4.3.3光共振能量转移中使用的仪器设备 192

4.3.4常使用的供体-受体荧光分子对 194

4.3.5FRET在生物学研究中的应用 197

4.4光学纳米探针 199

4.4.1金纳米微粒 200

4.4.2量子点探针 217

4.5生物分析中的光捕获技术 224

4.5.1光阱力及其计算模型 224

4.5.2光镊系统构建基础 229

4.5.3光镊技术在生命科学中的应用 236

4.6激光技术新发展 238

4.6.1激光在基因转染和基因治疗中的应用 238

4.6.2弱激光疗法 251

4.6.3微水刀激光 258

4.6.4光波导光模光谱技术 261

参考文献 271

附录 278