目錄
前言
第一版前言
第1章 磁場(chǎng)參數(shù)和生物樣品差異導(dǎo)致不同生物學(xué)效應(yīng) 1
1.1 引言 1
1.2 影響生物學(xué)效應(yīng)的磁場(chǎng)參數(shù) 2
1.2.1 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)和時(shí)變磁場(chǎng) 2
1.2.2 不同磁感應(yīng)強(qiáng)度 2
1.2.3 均勻磁場(chǎng)和非均勻磁場(chǎng) 7
1.2.4 暴露時(shí)間 10
1.2.5 磁極和磁場(chǎng)方向 11
1.3 生物樣品的不同對(duì)磁場(chǎng)生物學(xué)效應(yīng)的影響 11
1.3.1 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)細(xì)胞類型的依賴效應(yīng) 12
1.3.2 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)細(xì)胞鋪板密度的依賴效應(yīng) 13
1.3.3 細(xì)胞狀態(tài)對(duì)穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)細(xì)胞效應(yīng)的影響 15
1.4 造成磁場(chǎng)生物學(xué)效應(yīng)研究缺乏一致性的其他因素 17
1.5 結(jié)論 20
參考文獻(xiàn) 21
第2章 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)方向引起的不同生物學(xué)效應(yīng) 27
2.1 引言 27
2.2 磁極與磁場(chǎng)方向 28
2.3 不同磁極或磁場(chǎng)方向誘導(dǎo)的生物學(xué)效應(yīng) 30
2.3.1 不同方向穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)在生物體中的生物學(xué)效應(yīng) 30
2.3.2 不同方向穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)在細(xì)胞水平的生物學(xué)效應(yīng) 35
2.4 可能的機(jī)制 40
2.5 結(jié)論和展望 41
參考文獻(xiàn) 42
第3章 生物樣品磁學(xué)特性 45
3.1 引言 45
3.2 生物大分子的磁性 48
3.2.1 核酸 48
3.2.2 蛋白質(zhì) 49
3.2.3 脂類 53
3.3 血液和相關(guān)化學(xué)成分 54
3.4 生物體、組織和細(xì)胞的磁特性 55
3.4.1 單細(xì)胞生物 55
3.4.2 組織 56
3.4.3 細(xì)胞 59
3.5 結(jié)論 61
參考文獻(xiàn) 62
第4章 電磁場(chǎng)生物感應(yīng)的分子機(jī)制 68
4.1 引言 68
4.2 磁性基本定義 69
4.2.1 鐵磁性、順磁性和抗磁性 69
4.2.2 磁場(chǎng)類型和強(qiáng)度 70
4.3 各種生物體的磁感應(yīng)概述 71
4.3.1 細(xì)菌 72
4.3.2 植物 72
4.3.3 無(wú)脊椎動(dòng)物 73
4.3.4 脊椎動(dòng)物 75
4.4 生物磁感應(yīng)器的類型 78
4.4.1 磁鐵礦 78
4.4.2 化學(xué)傳感 80
4.4.3 電磁感應(yīng) 82
4.5 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)人類生物學(xué)影響的機(jī)制 83
4.5.1 “已確立的”磁傳感器 83
4.5.2 “其他”人體生物傳感器 85
4.6 結(jié)論 90
參考文獻(xiàn) 91
第5章 非均勻穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)調(diào)控細(xì)胞膜電位 100
5.1 引言 100
5.2 磁力 101
5.3 梯度磁場(chǎng)中的靜息細(xì)胞膜電位：廣義能斯特方程 102
5.4 最小的磁體產(chǎn)生最高的梯度 105
5.4.1 磁性納米顆粒 105
5.4.2 磁化板 106
5.4.3 帶孔的軸向磁化圓柱體 106
5.5 磁性納米顆粒與離子通道結(jié)合來(lái)調(diào)控細(xì)胞膜電位 107
5.6 結(jié)論 111
參考文獻(xiàn) 112
第6章 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)細(xì)胞的影響 115
6.1 引言 115
6.2 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)的細(xì)胞生物學(xué)效應(yīng) 117
6.2.1 細(xì)胞取向 117
6.2.2 細(xì)胞增殖/生長(zhǎng) 121
6.2.3 微管和細(xì)胞分裂 124
6.2.4 肌動(dòng)蛋白 127
6.2.5 細(xì)胞活力 128
6.2.6 細(xì)胞附著/黏附 129
6.2.7 細(xì)胞形態(tài) 130
6.2.8 細(xì)胞遷移 131
6.2.9 干細(xì)胞分化 132
6.2.10 細(xì)胞膜 133
6.2.11 細(xì)胞周期 135
6.2.12 DNA 136
6.2.13 細(xì)胞內(nèi)的活性氧 137
6.2.14 三磷酸腺苷 138
6.2.15 鈣 144
6.3 結(jié)論 148
參考文獻(xiàn) 148
第7章 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)微生物、植物和動(dòng)物的影響 163
7.1 引言 163
7.2 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)微生物的影響 164
7.2.1 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和活力的影響 164
7.2.2 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)引起的形態(tài)和生化修飾 165
7.2.3 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)的遺傳毒性 166
7.2.4 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)基因和蛋白質(zhì)表達(dá)的影響 167
7.2.5 感應(yīng)磁場(chǎng)的磁小體形成 167
7.2.6 磁場(chǎng)在抗生素耐藥性、發(fā)酵和廢水處理中的應(yīng)用 169
7.3 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)植物的影響 170
7.3.1 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)植物種子發(fā)芽的影響 170
7.3.2 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)植物生長(zhǎng)的影響 172
7.3.3 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)植物向重性的影響 173
7.3.4 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)植物光合作用的影響 173
7.3.5 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)植物氧化還原狀態(tài)的影響 174
7.3.6 隱花色素感應(yīng)磁場(chǎng) 175
7.4 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)物的影響 176
7.4.1 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)秀麗隱桿線蟲的影響 176
7.4.2 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)昆蟲的影響 179
7.4.3 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)羅馬蝸牛的影響 180
7.4.4 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)水生動(dòng)物的影響 181
7.4.5 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)非洲爪蟾的影響 182
7.4.6 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)小鼠和大鼠的影響 183
7.4.7 動(dòng)物中的磁感應(yīng)蛋白 189
7.5 結(jié)論和展望 190
參考文獻(xiàn) 191
第8章 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)人體的影響 209
8.1 引言 209
8.2 地球磁場(chǎng)/地磁場(chǎng) 212
8.3 時(shí)變磁場(chǎng)及其臨床應(yīng)用 214
8.3.1 腦磁圖和心磁圖 214
8.3.2 經(jīng)顱磁刺激 215
8.4 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)及其臨床應(yīng)用 215
8.4.1 磁共振成像 215
8.4.2 磁外科 218
8.4.3 使用穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)的磁場(chǎng)療法 219
8.5 討論 222
8.6 結(jié)論 223
參考文獻(xiàn) 224
第9章 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)在癌癥治療中的潛在應(yīng)用 230
9.1 引言 230
9.2 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)體外和體內(nèi)癌細(xì)胞的直接影響 232
9.2.1 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)可抑制某些癌細(xì)胞的增殖 232
9.2.2 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)與癌細(xì)胞分裂 239
9.2.3 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)與癌癥轉(zhuǎn)移 239
9.2.4 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)與癌細(xì)胞干性 242
9.3 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)與腫瘤微循環(huán)和血管生成 244
9.4 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)通過(guò)免疫調(diào)節(jié)抑制癌癥 246
9.5 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)與其他治療方法的結(jié)合 248
9.5.1 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)與化學(xué)藥物的結(jié)合 248
9.5.2 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)與時(shí)變磁場(chǎng)的結(jié)合 252
9.5.3 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)與放療的結(jié)合 253
9.6 患者研究 255
9.7 討論 257
9.8 結(jié)論 257
參考文獻(xiàn) 258
第10章 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)糖尿病及其并發(fā)癥的影響 263
10.1 引言 263
10.2 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)糖尿病動(dòng)物血糖水平的影響 265
10.3 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)糖尿病動(dòng)物模型胰島素水平的影響 266
10.4 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)糖尿病并發(fā)癥的影響 267
10.5 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)細(xì)胞及非糖尿病動(dòng)物的血糖和胰島素水平的影響 269
10.6 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)血糖和胰島素影響效果不統(tǒng)一的原因分析 271
10.7 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)血糖或胰島素影響的潛在機(jī)制 273
10.8 結(jié)論 275
參考文獻(xiàn) 275
第11章 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)骨骼健康的影響 279
11.1 引言 279
11.2 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)骨質(zhì)疏松的影響 279
11.2.1 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞和成骨細(xì)胞等的影響 280
??11.2.2 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)結(jié)合磁性納米材料對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞和成骨細(xì)胞
???的影響 281
11.2.3 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)破骨細(xì)胞的影響 283
11.2.4 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的影響 283
11.2.5 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)糖尿病骨質(zhì)疏松癥的影響 284
11.3 亞磁場(chǎng)對(duì)骨質(zhì)代謝的影響 284
11.4 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)骨肉瘤的影響 285
11.5 結(jié)論 287
參考文獻(xiàn) 287
第12章 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)免疫系統(tǒng)的影響 292
12.1 引言 292
12.2 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)免疫器官的影響 293
12.3 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)免疫細(xì)胞的影響 295
12.3.1 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)巨噬細(xì)胞的影響 297
12.3.2 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)中性粒細(xì)胞的影響 297
12.3.3 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)淋巴細(xì)胞的影響 298
12.4 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)細(xì)胞因子的影響 300
12.5 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)可能通過(guò)中樞神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)免疫功能 302
12.6 結(jié)論 303
參考文獻(xiàn) 304
第13章 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的生物學(xué)效應(yīng) 307
13.1 引言 307
13.2 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的影響 308
13.2.1 一些穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)可以促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞功能 310
13.2.2 一些穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)神經(jīng)細(xì)胞無(wú)明顯影響 311
13.2.3 一些穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)抑制了神經(jīng)細(xì)胞的功能 311
13.3 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)物行為的影響 311
13.3.1 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)嚙齒動(dòng)物行為的影響 312
13.3.2 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)斑馬魚行為的影響 315
13.3.3 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)暴露對(duì)其他動(dòng)物行為的影響 315
13.4 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)人類神經(jīng)系統(tǒng)的影響 317
13.4.1 與MRI有關(guān)的研究 317
13.4.2 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)人類神經(jīng)系統(tǒng)影響的其他研究 319
13.5 討論 319
13.6 結(jié)論 321
參考文獻(xiàn) 322
第14章 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)長(zhǎng)期暴露的生物學(xué)效應(yīng) 327
14.1 引言 327
14.2 動(dòng)物實(shí)驗(yàn) 328
14.2.1 連續(xù)暴露 329
14.2.2 間歇暴露 334
14.3 人體實(shí)驗(yàn) 336
14.4 流行病學(xué)研究 337
14.5 討論 338
14.6 結(jié)論 339
參考文獻(xiàn) 340
第15章 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)用于磁療的前景、困難和機(jī)遇 345
15.1 引言 345
15.2 電磁場(chǎng)治療方式概述 346
15.2.1 低頻正弦波 346
15.2.2 脈沖電磁場(chǎng) 346
15.2.3 脈沖射頻場(chǎng) 347
15.2.4 經(jīng)顱磁/電刺激 347
15.2.5 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng) 348
15.2.6 “非治療用途”電磁場(chǎng)暴露減輕安全性擔(dān)憂 348
15.3 不同磁感應(yīng)強(qiáng)度的穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)療法的生物醫(yī)學(xué)效應(yīng) 349
15.3.1 未經(jīng)許可但廣泛使用的中低穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)“DIY”自制療法 349
15.3.2 亞磁場(chǎng)——默認(rèn)磁療的依據(jù)？ 350
15.3.3 更高場(chǎng)強(qiáng)的磁場(chǎng)對(duì)人類健康的影響 351
15.4 治療領(lǐng)域的前景 352
15.4.1 疼痛感知 353
15.4.2 血液流動(dòng)/血管形成 353
15.4.3 用于治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病和神經(jīng)再生的體外證據(jù) 355
15.4.4 干細(xì)胞 356
15.4.5 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)的其他治療領(lǐng)域 357
15.5 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)的臨床研究面臨的困難和磁療的接納 357
15.5.1 夸大和模棱兩可的言論和完全反對(duì)磁療 357
15.5.2 磁療中需要控制的參數(shù) 358
15.5.3 安慰劑效應(yīng) 358
15.6 結(jié)論 359
參考文獻(xiàn) 360