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生物系统中的传输现象 cover

生物医学工程

生物医学工程

生物系统中的传输现象

G. A. Truskey, Fan Yuan, and David F. Katz

英文原名: Transport Phenomena in Biological Systems

将传输理论与生理学连接起来的定量教材,讨论生物系统中的流动、扩散、反应和电动现象。

难度等级
高级
学术层次
研究生
传输现象生物流体扩散传质生物医学工程生理学

01 / 经典教材推荐

经典教材推荐

引用

Truskey, G. A., Yuan, F., & Katz, D. F. (2003). Transport Phenomena in Biological Systems. Prentice Hall.

为什么重要

许多生物医学问题本质上都是传输问题:氧气如何到达组织,分子如何穿过膜,或液体如何在血管中流动。本书为这些问题提供共同的数学语言,同时保留工程模型与生物情境之间的联系。

核心概念

守恒定律

质量、动量和能量守恒是描述生物传输的起点。同一组原理可以应用于血管、组织、膜和工程装置。

扩散与反应

浓度梯度驱动分子运输,反应与消耗则改变可供运输的物质量。两者共同解释营养输送和药物分布等问题。

生物几何中的流动

生物系统的几何形状和尺度会影响阻力、混合与剪切。简化模型可以在保留主导机制的同时处理复杂结构。

耦合现象

电动和界面效应说明生物传输往往是耦合的:电场、表面电荷、流体运动和化学梯度会相互影响。

阅读方法

面对每个生物学例子,先画出源、汇、边界和通量,再进行数学推导。特别留意稳态、可忽略惯性和理想化几何等假设。

结语

《生物系统中的传输现象》适合在工程与生命科学之间建立桥梁。它最有价值的地方,是用方程澄清生物机制,而不是把方程本身当作终点。