近年来，稳态磁场对人体健康的影响引起了越来越多的关注。在第一版中，我们通过7个章节来对本领域进行了介绍，包括磁场参数及其生物学效应的差异，稳态磁场对人体的作用，电磁场生物感应的分子机制，稳态磁场对细胞的影响，稳态磁场对微生物、植物和动物的影响，稳态磁场在癌症治疗中的潜在应用，以及稳态磁场用于磁疗的前景、困难和机遇。在过去几年中，磁生物学领域发展迅速，因此我们在第二版中增加了8个新的章节，包括稳态磁场方向引起的不同生物学效应，生物样品磁学特性，非均匀稳态磁场调控细胞膜电位，稳态磁场对糖尿病及其并发症、骨骼健康、免疫系统、神经系统的影响，以及稳态磁场长期暴露的生物学效应。
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目录
前言
第一版前言
第1章 磁场参数和生物样品差异导致不同生物学效应 1
1.1 引言 1
1.2 影响生物学效应的磁场参数 2
1.2.1 稳态磁场和时变磁场 2
1.2.2 不同磁感应强度 2
1.2.3 均匀磁场和非均匀磁场 7
1.2.4 暴露时间 10
1.2.5 磁极和磁场方向 11
1.3 生物样品的不同对磁场生物学效应的影响 11
1.3.1 稳态磁场对细胞类型的依赖效应 12
1.3.2 稳态磁场对细胞铺板密度的依赖效应 13
1.3.3 细胞状态对稳态磁场细胞效应的影响 15
1.4 造成磁场生物学效应研究缺乏一致性的其他因素 17
1.5 结论 20
参考文献 21
第2章 稳态磁场方向引起的不同生物学效应 27
2.1 引言 27
2.2 磁极与磁场方向 28
2.3 不同磁极或磁场方向诱导的生物学效应 30
2.3.1 不同方向稳态磁场在生物体中的生物学效应 30
2.3.2 不同方向稳态磁场在细胞水平的生物学效应 35
2.4 可能的机制 40
2.5 结论和展望 41
参考文献 42
第3章 生物样品磁学特性 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 蛋白质 49
3.2.3 脂类 53
3.3 血液和相关化学成分 54
3.4 生物体、组织和细胞的磁特性 55
3.4.1 单细胞生物 55
3.4.2 组织 56
3.4.3 细胞 59
3.5 结论 61
参考文献 62
第4章 电磁场生物感应的分子机制 68
4.1 引言 68
4.2 磁性基本定义 69
4.2.1 铁磁性、顺磁性和抗磁性 69
4.2.2 磁场类型和强度 70
4.3 各种生物体的磁感应概述 71
4.3.1 细菌 72
4.3.2 植物 72
4.3.3 无脊椎动物 73
4.3.4 脊椎动物 75
4.4 生物磁感应器的类型 78
4.4.1 磁铁矿 78
4.4.2 化学传感 80
4.4.3 电磁感应 82
4.5 稳态磁场对人类生物学影响的机制 83
4.5.1 “已确立的”磁传感器 83
4.5.2 “其他”人体生物传感器 85
4.6 结论 90
参考文献 91
第5章 非均匀稳态磁场调控细胞膜电位 100
5.1 引言 100
5.2 磁力 101
5.3 梯度磁场中的静息细胞膜电位：广义能斯特方程 102
5.4 最小的磁体产生最高的梯度 105
5.4.1 磁性纳米颗粒 105
5.4.2 磁化板 106
5.4.3 带孔的轴向磁化圆柱体 106
5.5 磁性纳米颗粒与离子通道结合来调控细胞膜电位 107
5.6 结论 111
参考文献 112
第6章 稳态磁场对细胞的影响 115
6.1 引言 115
6.2 稳态磁场的细胞生物学效应 117
6.2.1 细胞取向 117
6.2.2 细胞增殖/生长 121
6.2.3 微管和细胞分裂 124
6.2.4 肌动蛋白 127
6.2.5 细胞活力 128
6.2.6 细胞附着/黏附 129
6.2.7 细胞形态 130
6.2.8 细胞迁移 131
6.2.9 干细胞分化 132
6.2.10 细胞膜 133
6.2.11 细胞周期 135
6.2.12 DNA 136
6.2.13 细胞内的活性氧 137
6.2.14 三磷酸腺苷 138
6.2.15 钙 144
6.3 结论 148
参考文献 148
第7章 稳态磁场对微生物、植物和动物的影响 163
7.1 引言 163
7.2 稳态磁场对微生物的影响 164
7.2.1 稳态磁场对细胞生长和活力的影响 164
7.2.2 稳态磁场引起的形态和生化修饰 165
7.2.3 稳态磁场的遗传毒性 166
7.2.4 稳态磁场对基因和蛋白质表达的影响 167
7.2.5 感应磁场的磁小体形成 167
7.2.6 磁场在抗生素耐药性、发酵和废水处理中的应用 169
7.3 稳态磁场对植物的影响 170
7.3.1 稳态磁场对植物种子发芽的影响 170
7.3.2 稳态磁场对植物生长的影响 172
7.3.3 稳态磁场对植物向重性的影响 173
7.3.4 稳态磁场对植物光合作用的影响 173
7.3.5 稳态磁场对植物氧化还原状态的影响 174
7.3.6 隐花色素感应磁场 175
7.4 稳态磁场对动物的影响 176
7.4.1 稳态磁场对秀丽隐杆线虫的影响 176
7.4.2 稳态磁场对昆虫的影响 179
7.4.3 稳态磁场对罗马蜗牛的影响 180
7.4.4 稳态磁场对水生动物的影响 181
7.4.5 稳态磁场对非洲爪蟾的影响 182
7.4.6 稳态磁场对小鼠和大鼠的影响 183
7.4.7 动物中的磁感应蛋白 189
7.5 结论和展望 190
参考文献 191
第8章 稳态磁场对人体的影响 209
8.1 引言 209
8.2 地球磁场/地磁场 212
8.3 时变磁场及其临床应用 214
8.3.1 脑磁图和心磁图 214
8.3.2 经颅磁刺激 215
8.4 稳态磁场及其临床应用 215
8.4.1 磁共振成像 215
8.4.2 磁外科 218
8.4.3 使用稳态磁场的磁场疗法 219
8.5 讨论 222
8.6 结论 223
参考文献 224
第9章 稳态磁场在癌症治疗中的潜在应用 230
9.1 引言 230
9.2 稳态磁场对体外和体内癌细胞的直接影响 232
9.2.1 稳态磁场可抑制某些癌细胞的增殖 232
9.2.2 稳态磁场与癌细胞分裂 239
9.2.3 稳态磁场与癌症转移 239
9.2.4 稳态磁场与癌细胞干性 242
9.3 稳态磁场与肿瘤微循环和血管生成 244
9.4 稳态磁场通过免疫调节抑制癌症 246
9.5 稳态磁场与其他治疗方法的结合 248
9.5.1 稳态磁场与化学药物的结合 248
9.5.2 稳态磁场与时变磁场的结合 252
9.5.3 稳态磁场与放疗的结合 253
9.6 患者研究 255
9.7 讨论 257
9.8 结论 257
参考文献 258
第10章 稳态磁场对糖尿病及其并发症的影响 263
10.1 引言 263
10.2 稳态磁场对糖尿病动物血糖水平的影响 265
10.3 稳态磁场对糖尿病动物模型胰岛素水平的影响 266
10.4 稳态磁场对糖尿病并发症的影响 267
10.5 稳态磁场对细胞及非糖尿病动物的血糖和胰岛素水平的影响 269
10.6 稳态磁场对血糖和胰岛素影响效果不统一的原因分析 271
10.7 稳态磁场对血糖或胰岛素影响的潜在机制 273
10.8 结论 275
参考文献 275
第11章 稳态磁场对骨骼健康的影响 279
11.1 引言 279
11.2 稳态磁场对骨质疏松的影响 279
11.2.1 稳态磁场对骨髓间充质干细胞和成骨细胞等的影响 280
??11.2.2 稳态磁场结合磁性纳米材料对骨髓间充质干细胞和成骨细胞
???的影响 281
11.2.3 稳态磁场对破骨细胞的影响 283
11.2.4 稳态磁场对绝经后骨质疏松症的影响 283
11.2.5 稳态磁场对糖尿病骨质疏松症的影响 284
11.3 亚磁场对骨质代谢的影响 284
11.4 稳态磁场对骨肉瘤的影响 285
11.5 结论 287
参考文献 287
第12章 稳态磁场对免疫系统的影响 292
12.1 引言 292
12.2 稳态磁场对免疫器官的影响 293
12.3 稳态磁场对免疫细胞的影响 295
12.3.1 稳态磁场对巨噬细胞的影响 297
12.3.2 稳态磁场对中性粒细胞的影响 297
12.3.3 稳态磁场对淋巴细胞的影响 298
12.4 稳态磁场对细胞因子的影响 300
12.5 稳态磁场可能通过中枢神经系统调节免疫功能 302
12.6 结论 303
参考文献 304
第13章 稳态磁场对神经系统的生物学效应 307
13.1 引言 307
13.2 稳态磁场对神经细胞的影响 308
13.2.1 一些稳态磁场可以促进神经细胞功能 310
13.2.2 一些稳态磁场对神经细胞无明显影响 311
13.2.3 一些稳态磁场抑制了神经细胞的功能 311
13.3 稳态磁场对动物行为的影响 311
13.3.1 稳态磁场对啮齿动物行为的影响 312
13.3.2 稳态磁场对斑马鱼行为的影响 315
13.3.3 稳态磁场暴露对其他动物行为的影响 315
13.4 稳态磁场对人类神经系统的影响 317
13.4.1 与MRI有关的研究 317
13.4.2 稳态磁场对人类神经系统影响的其他研究 319
13.5 讨论 319
13.6 结论 321
参考文献 322
第14章 稳态磁场长期暴露的生物学效应 327
14.1 引言 327
14.2 动物实验 328
14.2.1 连续暴露 329
14.2.2 间歇暴露 334
14.3 人体实验 336
14.4 流行病学研究 337
14.5 讨论 338
14.6 结论 339
参考文献 340
第15章 稳态磁场用于磁疗的前景、困难和机遇 345
15.1 引言 345
15.2 电磁场治疗方式概述 346
15.2.1 低频正弦波 346
15.2.2 脉冲电磁场 346
15.2.3 脉冲射频场 347
15.2.4 经颅磁/电刺激 347
15.2.5 稳态磁场 348
15.2.6 “非治疗用途”电磁场暴露减轻安全性担忧 348
15.3 不同磁感应强度的稳态磁场疗法的生物医学效应 349
15.3.1 未经许可但广泛使用的中低稳态磁场“DIY”自制疗法 349
15.3.2 亚磁场——默认磁疗的依据？ 350
15.3.3 更高场强的磁场对人类健康的影响 351
15.4 治疗领域的前景 352
15.4.1 疼痛感知 353
15.4.2 血液流动/血管形成 353
15.4.3 用于治疗神经系统疾病和神经再生的体外证据 355
15.4.4 干细胞 356
15.4.5 稳态磁场的其他治疗领域 357
15.5 稳态磁场的临床研究面临的困难和磁疗的接纳 357
15.5.1 夸大和模棱两可的言论和完全反对磁疗 357
15.5.2 磁疗中需要控制的参数 358
15.5.3 安慰剂效应 358
15.6 结论 359
参考文献 360
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