穩(wěn)態(tài)磁場的生物學效應（第二版）

目錄
前言
**版前言
第1章 磁場參數(shù)和生物樣品差異導致不同生物學效應 1
1.1 引言 1
1.2 影響生物學效應的磁場參數(shù) 2
1.2.1 穩(wěn)態(tài)磁場和時變磁場 2
1.2.2 不同磁感應強度 2
1.2.3 均勻磁場和非均勻磁場 7
1.2.4 暴露時間 10
1.2.5 磁極和磁場方向 11
1.3 生物樣品的不同對磁場生物學效應的影響 11
1.3.1 穩(wěn)態(tài)磁場對細胞類型的依賴效應 12
1.3.2 穩(wěn)態(tài)磁場對細胞鋪板密度的依賴效應 13
1.3.3 細胞狀態(tài)對穩(wěn)態(tài)磁場細胞效應的影響 15
1.4 造成磁場生物學效應研究缺乏一致性的其他因素 17
1.5 結論 20
參考文獻 21
第2章 穩(wěn)態(tài)磁場方向引起的不同生物學效應 27
2.1 引言 27
2.2 磁極與磁場方向 28
2.3 不同磁極或磁場方向誘導的生物學效應 30
2.3.1 不同方向穩(wěn)態(tài)磁場在生物體中的生物學效應 30
2.3.2 不同方向穩(wěn)態(tài)磁場在細胞水平的生物學效應 35
2.4 可能的機制 40
2.5 結論和展望 41
參考文獻 42
第3章 生物樣品磁學特性 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 49
3.2.3 脂類 53
3.3 血液和相關化學成分 54
3.4 生物體、組織和細胞的磁特性 55
3.4.1 單細胞生物 55
3.4.2 組織 56
3.4.3 細胞 59
3.5 結論 61
參考文獻 62
第4章 電磁場生物感應的分子機制 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 磁場類型和強度 70
4.3 各種生物體的磁感應概述 71
4.3.1 細菌 72
4.3.2 植物 72
4.3.3 無脊椎動物 73
4.3.4 脊椎動物 75
4.4 生物磁感應器的類型 78
4.4.1 磁鐵礦 78
4.4.2 化學傳感 80
4.4.3 電磁感應 82
4.5 穩(wěn)態(tài)磁場對人類生物學影響的機制 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 結論 90
參考文獻 91
第5章 非均勻穩(wěn)態(tài)磁場調控細胞膜電位 100
5.1 引言 100
5.2 磁力 101
5.3 梯度磁場中的靜息細胞膜電位：廣義能斯特方程 102
5.4 *小的磁體產生*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合來調控細胞膜電位 107
5.6 結論 111
參考文獻 112
第6章 穩(wěn)態(tài)磁場對細胞的影響 115
6.1 引言 115
6.2 穩(wěn)態(tài)磁場的細胞生物學效應 117
6.2.1 細胞取向 117
6.2.2 細胞增殖/生長 121
6.2.3 微管和細胞分裂 124
6.2.4 肌動蛋白 127
6.2.5 細胞活力 128
6.2.6 細胞附著/黏附 129
6.2.7 細胞形態(tài) 130
6.2.8 細胞遷移 131
6.2.9 干細胞分化 132
6.2.10 細胞膜 133
6.2.11 細胞周期 135
6.2.12 DNA 136
6.2.13 細胞內的活性氧 137
6.2.14 三磷酸腺苷 138
6.2.15 鈣 144
6.3 結論 148
參考文獻 148
第7章 穩(wěn)態(tài)磁場對微生物、植物和動物的影響 163
7.1 引言 163
7.2 穩(wěn)態(tài)磁場對微生物的影響 164
7.2.1 穩(wěn)態(tài)磁場對細胞生長和活力的影響 164
7.2.2 穩(wěn)態(tài)磁場引起的形態(tài)和生化修飾 165
7.2.3 穩(wěn)態(tài)磁場的遺傳毒性 166
7.2.4 穩(wěn)態(tài)磁場對基因和蛋白質表達的影響 167
7.2.5 感應磁場的磁小體形成 167
7.2.6 磁場在抗生素耐藥性、發(fā)酵和廢水處理中的應用 169
7.3 穩(wěn)態(tài)磁場對植物的影響 170
7.3.1 穩(wěn)態(tài)磁場對植物種子發(fā)芽的影響 170
7.3.2 穩(wěn)態(tài)磁場對植物生長的影響 172
7.3.3 穩(wěn)態(tài)磁場對植物向重性的影響 173
7.3.4 穩(wěn)態(tài)磁場對植物光合作用的影響 173
7.3.5 穩(wěn)態(tài)磁場對植物氧化還原狀態(tài)的影響 174
7.3.6 隱花色素感應磁場 175
7.4 穩(wěn)態(tài)磁場對動物的影響 176
7.4.1 穩(wěn)態(tài)磁場對秀麗隱桿線蟲的影響 176
7.4.2 穩(wěn)態(tài)磁場對昆蟲的影響 179
7.4.3 穩(wěn)態(tài)磁場對羅馬蝸牛的影響 180
7.4.4 穩(wěn)態(tài)磁場對水生動物的影響 181
7.4.5 穩(wěn)態(tài)磁場對非洲爪蟾的影響 182
7.4.6 穩(wěn)態(tài)磁場對小鼠和大鼠的影響 183
7.4.7 動物中的磁感應蛋白 189
7.5 結論和展望 190
參考文獻 191
第8章 穩(wěn)態(tài)磁場對人體的影響 209
8.1 引言 209
8.2 地球磁場/地磁場 212
8.3 時變磁場及其臨床應用 214
8.3.1 腦磁圖和心磁圖 214
8.3.2 經顱磁刺激 215
8.4 穩(wěn)態(tài)磁場及其臨床應用 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)磁場的磁場療法 219
8.5 討論 222
8.6 結論 223
參考文獻 224
第9章 穩(wěn)態(tài)磁場在癌癥治療中的潛在應用 230
9.1 引言 230
9.2 穩(wěn)態(tài)磁場對體外和體內癌細胞的直接影響 232
9.2.1 穩(wěn)態(tài)磁場可抑制某些癌細胞的增殖 232
9.2.2 穩(wěn)態(tài)磁場與癌細胞分裂 239
9.2.3 穩(wěn)態(tài)磁場與癌癥轉移 239
9.2.4 穩(wěn)態(tài)磁場與癌細胞干性 242
9.3 穩(wěn)態(tài)磁場與腫瘤微循環(huán)和血管生成 244
9.4 穩(wěn)態(tài)磁場通過免疫調節(jié)抑制癌癥 246
9.5 穩(wěn)態(tài)磁場與其他治療方法的結合 248
9.5.1 穩(wěn)態(tài)磁場與化學藥物的結合 248
9.5.2 穩(wěn)態(tài)磁場與時變磁場的結合 252
9.5.3 穩(wěn)態(tài)磁場與放療的結合 253
9.6 患者研究 255
9.7 討論 257
9.8 結論 257
參考文獻 258
第10章 穩(wěn)態(tài)磁場對糖尿病及其并發(fā)癥的影響 263
10.1 引言 263
10.2 穩(wěn)態(tài)磁場對糖尿病動物血糖水平的影響 265
10.3 穩(wěn)態(tài)磁場對糖尿病動物模型胰島素水平的影響 266
10.4 穩(wěn)態(tài)磁場對糖尿病并發(fā)癥的影響 267
10.5 穩(wěn)態(tài)磁場對細胞及非糖尿病動物的血糖和胰島素水平的影響 269
10.6 穩(wěn)態(tài)磁場對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)磁場對血糖或胰島素影響的潛在機制 273
10.8 結論 275
參考文獻 275
第11章 穩(wěn)態(tài)磁場對骨骼健康的影響 279
11.1 引言 279
11.2 穩(wěn)態(tài)磁場對骨質疏松的影響 279
11.2.1 穩(wěn)態(tài)磁場對骨髓間充質干細胞和成骨細胞等的影響 280
??11.2.2 穩(wěn)態(tài)磁場結合磁性納米材料對骨髓間充質干細胞和成骨細胞
???的影響 281
11.2.3 穩(wěn)態(tài)磁場對破骨細胞的影響 283
11.2.4 穩(wěn)態(tài)磁場對絕經后骨質疏松癥的影響 283
11.2.5 穩(wěn)態(tài)磁場對糖尿病骨質疏松癥的影響 284
11.3 亞磁場對骨質代謝的影響 284
11.4 穩(wěn)態(tài)磁場對骨肉瘤的影響 285
11.5 結論 287
參考文獻 287
第12章 穩(wěn)態(tài)磁場對免疫系統(tǒng)的影響 292
12.1 引言 292
12.2 穩(wěn)態(tài)磁場對免疫器官的影響 293
12.3 穩(wěn)態(tài)磁場對免疫細胞的影響 295
12.3.1 穩(wěn)態(tài)磁場對巨噬細胞的影響 297
12.3.2 穩(wěn)態(tài)磁場對中性粒細胞的影響 297
12.3.3 穩(wěn)態(tài)磁場對淋巴細胞的影響 298
12.4 穩(wěn)態(tài)磁場對細胞因子的影響 300
12.5 穩(wěn)態(tài)磁場可能通過中樞神經系統(tǒng)調節(jié)免疫功能 302
12.6 結論 303
參考文獻 304
第13章 穩(wěn)態(tài)磁場對神經系統(tǒng)的生物學效應 307
13.1 引言 307
13.2 穩(wěn)態(tài)磁場對神經細胞的影響 308
13.2.1 一些穩(wěn)態(tài)磁場可以促進神經細胞功能 310
13.2.2 一些穩(wěn)態(tài)磁場對神經細胞無明顯影響 311
13.2.3 一些穩(wěn)態(tài)磁場抑制了神經細胞的功能 311
13.3 穩(wěn)態(tài)磁場對動物行為的影響 311
13.3.1 穩(wěn)態(tài)磁場對嚙齒動物行為的影響 312
13.3.2 穩(wěn)態(tài)磁場對斑馬魚行為的影響 315
13.3.3 穩(wěn)態(tài)磁場暴露對其他動物行為的影響 315
13.4 穩(wěn)態(tài)磁場對人類神經系統(tǒng)的影響 317
13.4.1 與MRI有關的研究 317
13.4.2 穩(wěn)態(tài)磁場對人類神經系統(tǒng)影響的其他研究 319
13.5 討論 319
13.6 結論 321
參考文獻 322
第14章 穩(wěn)態(tài)磁場長期暴露的生物學效應 327
14.1 引言 327
14.2 動物實驗 328
14.2.1 連續(xù)暴露 329
14.2.2 間歇暴露 334
14.3 人體實驗 336
14.4 流行病學研究 337
14.5 討論 338
14.6 結論 339
參考文獻 340
第15章 穩(wěn)態(tài)磁場用于磁療的前景、困難和機遇 345
15.1 引言 345
15.2 電磁場治療方式概述 346
15.2.1 低頻正弦波 346
15.2.2 脈沖電磁場 346
15.2.3 脈沖射頻場 347
15.2.4 經顱磁/電刺激 347
15.2.5 穩(wěn)態(tài)磁場 348
15.2.6 “非治療用途”電磁場暴露減輕安全性擔憂 348
15.3 不同磁感應強度的穩(wěn)態(tài)磁場療法的生物醫(yī)學效應 349
15.3.1 未經許可但廣泛使用的中低穩(wěn)態(tài)磁場“DIY”自制療法 349
15.3.2 亞磁場——默認磁療的依據(jù)？ 350
15.3.3 更高場強的磁場對人類健康的影響 351
15.4 治療領域的前景 352
15.4.1 疼痛感知 353
15.4.2 血液流動/血管形成 353
15.4.3 用于治療神經系統(tǒng)疾病和神經再生的體外證據(jù) 355
15.4.4 干細胞 356
15.4.5 穩(wěn)態(tài)磁場的其他治療領域 357
15.5 穩(wěn)態(tài)磁場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 358
15.6 結論 359