General Zoological Microtechniques pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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isbn號碼:9780683089011

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• 動物學
• 微技術
• 生物學
• 實驗技術
• 顯微鏡
• 組織學
• 細胞學
• 研究方法
• 實驗室手冊
• 科學研究

《生物學研究中的顯微技術：從細胞到組織》 本書旨在為生物學研究人員、研究生以及對生命科學微觀世界充滿好奇的讀者提供一份全麵而深入的顯微技術指南。我們聚焦於現代生物學研究所需的核心顯微技術，從基礎的樣品製備，到先進的成像方法，再到數據分析的策略，力求涵蓋從細胞層麵到組織層麵的研究需求。本書並非對某一特定分支領域進行詳盡的闡述，而是緻力於構建一個跨學科的顯微技術知識框架，使讀者能夠根據自身的研究問題，靈活運用和選擇最適閤的技術。 第一部分：樣品製備——顯微觀察的基石 任何精彩的顯微圖像都離不開精心準備的樣品。本部分將詳細介紹各種樣品製備技術，為後續的顯微觀察打下堅實基礎。 固定技術： 細胞和組織在死亡後會發生快速的自溶和降解，固定是阻止這一過程，保持其結構完整性的關鍵步驟。我們將深入探討不同固定劑（如甲醛、戊二醛、多聚甲酰胺等）的作用機製、選擇原則以及對不同類型樣品（如軟組織、硬組織、微生物）的適用性。同時，我們將詳細介紹冷凍固定技術，包括壓製固定（cryosectioning）和冷凍替代（freeze-substitution）等方法，它們在保留生物分子活性和超微結構方麵具有獨特優勢。 脫水與透明： 為瞭將親水性的生物樣品置於非水溶性的封固介質或浸潤介質中，需要進行脫水處理。本書將詳細介紹不同脫水劑（如乙醇、異丙醇、丙酮）的選擇及其對樣品的影響。隨後，對於某些需要進一步觀察的樣品，還需要進行透明處理，以增加其對光的透過性。我們將介紹常用的透明劑（如二甲苯、苯甲酸苄酯）及其使用方法。 包埋與切片： 包埋是將樣品固定在一定硬度的介質中，便於進行精細切片。我們將詳細講解不同包埋劑（如石蠟、環氧樹脂、丙烯酸樹脂）的特性、適用範圍以及包埋過程的細節。隨後的切片技術是獲取連續、薄層樣品的關鍵。我們將深入介紹顯微切片機（microtome）的操作技巧，包括冷凍切片機（cryostat）和超薄切片機（ultramicrotome）的應用。對於硬組織，還將介紹研磨切片（grinding and polishing）的方法。 染色技術： 染色是為瞭增加樣品中不同結構對光的對比度，使其在顯微鏡下更易於觀察。本書將係統介紹各種細胞和組織染色方法。 常規染色： 涵蓋瞭細胞生物學和組織學中最常用的染色方法，如蘇木精-伊紅（Hematoxylin and Eosin, H&E）染色，它能夠區分細胞核和細胞質，以及不同組織成分的形態。我們還將介紹PAS（過碘酸-席夫）染色，用於檢測糖原和黏液；Masson三色染色，用於區分結締組織、肌肉和細胞核；以及茜素紅（Alizarin Red S）染色，用於檢測鈣化。 特異性染色： 針對特定細胞器或生物分子的染色方法，如蘇木精-阿利新藍（Toluidine Blue）染色，用於檢測粘多糖；贖 the blue（Rhodamine B）染色，用於檢測脂質；以及軍用藍（Methylene Blue）染色，用於觀察神經元結構。 免疫組織化學（Immunohistochemistry, IHC）和免疫細胞化學（Immunocytochemistry, ICC）： 這兩種技術利用抗體與目標抗原的特異性結閤，通過標記物（如酶、熒光分子）實現對特定蛋白質的定位和定量。我們將詳細介紹IHC/ICC的原理、步驟，包括抗體選擇、封閉、孵育、顯色等關鍵環節，以及其在疾病診斷和基礎研究中的廣泛應用。 活細胞成像的樣品製備： 隨著對動態生物過程研究的日益深入，活細胞成像變得越來越重要。本部分將重點介紹活細胞成像的樣品製備策略，包括細胞培養的優化、顯微培養室的應用，以及如何選擇閤適的蓋玻片和培養皿以確保圖像質量。 第二部分：顯微成像技術——捕捉微觀世界的圖像 本部分將聚焦於各種先進的顯微成像技術，幫助讀者理解不同顯微鏡的工作原理，選擇最適閤其研究需求的設備，並掌握高效的成像策略。 光學顯微鏡技術： 明場顯微鏡（Bright-field Microscopy）： 作為最基礎的光學顯微鏡，我們將介紹其工作原理、組件構成以及日常使用注意事項。 相差顯微鏡（Phase Contrast Microscopy）： 尤其適用於觀察未染色的活細胞，通過利用光波的相位差來增強透明樣品的對比度。我們將詳細解釋其成像原理和應用。 微分乾涉相差顯微鏡（Differential Interference Contrast, DIC）/諾馬斯基顯微鏡（Nomarski Microscopy）： 提供三維立體的圖像效果，能夠清晰展現細胞膜、細胞核等精細結構，常用於活細胞成像。 熒光顯微鏡（Fluorescence Microscopy）： 利用特定波長的激發光激發樣品中的熒光物質，使其發齣更長波長的熒光，從而實現高對比度的成像。我們將詳細介紹不同類型的熒光顯微鏡，如落射熒光顯微鏡（epifluorescence microscope）、共聚焦激光掃描顯微鏡（Confocal Laser Scanning Microscope, CLSM）和多光子顯微鏡（Multiphoton Microscope）。 共聚焦顯微鏡（Confocal Microscopy）： 通過使用針孔（pinhole）來濾除焦外光，實現對樣品特定焦平麵的成像，獲得高分辨率、高對比度的光學切片圖像，是三維重構和細胞內結構研究的利器。我們將深入講解共聚焦的原理、掃描模式、激發與發射濾鏡的選擇，以及多通道成像策略。 活細胞顯微鏡（Live-cell Microscopy）： 專為長時間、連續觀察活細胞動態過程而設計的顯微鏡係統，通常配備瞭環境控製係統（溫度、濕度、CO2）和高靈敏度相機，能夠記錄細胞的生長、分裂、遷移以及分子在細胞內的運動。 電子顯微鏡技術： 電子顯微鏡具有比光學顯微鏡更高的分辨率，能夠觀察細胞的超微結構。 透射電子顯微鏡（Transmission Electron Microscopy, TEM）： 電子束穿過非常薄的樣品，成像原理類似於光學顯微鏡。我們將詳細介紹TEM的樣品製備（超薄切片、負染）、工作原理、圖像解析以及在細胞器結構、病毒學等領域中的應用。 掃描電子顯微鏡（Scanning Electron Microscopy, SEM）： 電子束掃描樣品錶麵，通過檢測二次電子或背散射電子來形成圖像，主要用於觀察樣品的錶麵形貌。我們將介紹SEM的樣品製備、工作原理、放大倍率的控製以及在錶麵結構觀察中的應用。 高級成像技術： 超高分辨率顯微鏡（Super-resolution Microscopy）： 突破瞭衍射極限，實現瞭納米尺度的成像，如STED（受激減弱輻射耗損）、PALM（光激活定位顯微術）和STORM（隨機光學重建顯微術）等技術。我們將介紹這些技術的原理、應用優勢以及對樣品的要求。 光片顯微鏡（Light-sheet Microscopy）： 也稱為選擇性平麵照明顯微鏡（SPIM），其特點是使用薄薄的光片照亮樣品，從而減少光毒性，適用於對較大、三維樣品進行快速成像，常用於發育生物學研究。 第三部分：數據獲取、分析與可視化——從圖像到知識 顯微鏡産生的高分辨率圖像僅僅是研究的起點，從中提取有價值的信息並進行解釋是至關重要的。 圖像獲取策略： 如何設置閤適的曝光時間、增益、幀率，以及如何進行多通道采集、Z軸掃描、時間序列采集，以獲得高質量、信息豐富的圖像數據，並將樣品的光毒性降到最低。 圖像處理與增強： 對原始圖像進行降噪、背景校正、對比度增強、銳化等操作，以改善圖像質量，突齣感興趣的結構。 圖像分析技術： 定量分析： 學習如何使用圖像分析軟件（如ImageJ/Fiji, CellProfiler等）進行細胞計數、細胞大小測量、熒光強度量化、形態學分析、動力學參數測量等。 形態學分析： 對細胞和組織結構的形狀、大小、紋理等進行定量描述和統計。 熒光定量分析： 測量細胞內或組織中特定蛋白的錶達水平。 動力學分析： 追蹤細胞或亞細胞結構在時間維度上的變化，如遷移速度、蛋白分子在細胞內的擴散速率等。 三維重建與可視化： 如何將來自Z軸掃描的共聚焦或光片顯微鏡圖像堆疊起來，構建三維模型，並進行鏇轉、切片、錶麵渲染等可視化操作，以更直觀地理解樣品的三維結構。 多維度數據整閤： 如何將來自不同顯微技術、不同標記物的圖像數據進行整閤分析，以獲得更全麵的信息。 機器學習與深度學習在圖像分析中的應用： 介紹如何利用先進的算法自動化細胞識彆、分類、分割以及錶型分析，加速研究進程。 第四部分：特殊應用與前沿技術 本部分將簡要介紹顯微技術在特定領域的應用，以及一些正在快速發展的、具有潛力的前沿技術，為讀者提供更廣闊的視野。 材料科學中的顯微技術： 介紹顯微鏡在材料結構、形貌、成分分析中的應用。 病理診斷中的顯微技術： 強調IHC/ICC在腫瘤分型、預後判斷中的作用。 生物力學研究中的顯微技術： 如何結閤顯微成像和力學測量技術，研究細胞和組織的力學性質。 納米技術與顯微學： 探討納米探針、納米標記物在超分辨成像中的應用。 光遺傳學（Optogenetics）與化學遺傳學（Chemogenetics）結閤的顯微技術： 介紹如何利用光或小分子來精確控製細胞活動，並在顯微鏡下觀察其效應。 本書旨在成為一本實用性強的參考書，通過清晰的闡述、豐富的實例和詳細的操作指導，幫助讀者掌握各類顯微技術，剋服實驗中的挑戰，從而在生物學研究的微觀世界中取得突破。無論您是初次接觸顯微技術的新手，還是尋求深化理解的資深研究者，都能從中獲益。

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這本書的排版風格非常注重細節，每一個圖錶和流程圖都經過瞭精心繪製和標注。我特彆欣賞的是它在關鍵步驟中采用瞭大量的對比圖片——比如一個成功的切片和一個失敗的切片之間的差異展示。這種直觀的對比，對於初學者來說是至關重要的，因為理論上的描述往往難以精準傳達操作中的細微差彆。此外，書中所使用的字體大小和行距也經過瞭優化，即使在光綫不佳的實驗室環境下長時間閱讀，眼睛也不會感到過於疲勞。這種對讀者體驗的關注，體現瞭編者對於實際操作環境的充分考量，而不是僅僅為瞭塞滿頁麵而堆砌文字。

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這本書的封麵設計和裝幀質量給我留下瞭非常深刻的印象。厚實的紙張，精美的插圖排版，以及堅固的裝訂，都透露齣一種專業和嚴謹的氣息。雖然我還沒有深入閱讀內容，但僅憑外觀，就能感受到齣版方在製作這本書時所投入的心血。特彆是封麵上的某些圖案，設計得相當巧妙，暗示瞭書中可能涵蓋的實驗技術領域，讓人對即將展開的閱讀之旅充滿瞭期待。它不像很多技術手冊那樣冰冷刻闆，反而帶有一種藝術品的美感，我想這對於需要長時間在實驗室麵對這些技術的科研人員來說，是一種視覺上的慰藉。我個人對書籍的實體感很看重，這本書無疑達到瞭一個非常高的水準，拿在手裏沉甸甸的，很有質感，感覺就像是獲得瞭一件可靠的工具。

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我花瞭些時間瀏覽瞭目錄和前言，盡管我主要關注的是更宏觀的生物學理論，但這本書的章節劃分邏輯性極強。它似乎從最基礎的樣本采集和預處理講起，逐步深入到更復雜的染色和成像技術。這種循序漸進的結構非常適閤那些需要從零開始搭建實驗流程的學習者。前言部分也寫得非常坦誠，作者沒有迴避某些技術在實際操作中的難點，反而以一種“過來人”的口吻，提前給齣瞭許多實用的操作建議和潛在的陷阱預警。這比那些隻羅列步驟的教科書要人性化得多，讓人感覺作者不僅是知識的傳授者，更像是一位經驗豐富的導師在耳邊指導。這種對實踐睏難的深刻理解，是許多純理論書籍所不具備的寶貴財富。

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從整體的專業深度來看，這本書似乎瞄準瞭一個非常細分的市場群體。它不像入門級的科普讀物那樣淺嘗輒止，也不像那些隻針對某一單一技術的專業專著那樣過於狹窄。它更像是一本覆蓋瞭動物學實驗中“通用型”技術的大百科全書。我注意到其中對於某些固定液和緩衝液的配方給齣瞭多達三四種替代方案，並詳細分析瞭每種方案在特定組織或實驗目的下的優缺點。這種多角度、可選擇的策略編寫方式，極大地增強瞭這本書在復雜項目中的實用價值，避免瞭“一刀切”帶來的局限性，為研究人員提供瞭極大的靈活性和實驗設計空間。

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翻閱到最後幾頁時，我注意到附錄部分的內容組織得異常詳盡。除瞭標準的單位換算和常見試劑的摩爾質量錶之外，它還包含瞭一個相當全麵的故障排除指南。這個指南並非簡單地列齣“如果齣現A，則做B”，而是深入探討瞭導緻實驗失敗的底層原理——例如，為什麼某個特定的pH值會導緻蛋白質沉澱，或者為什麼低溫會影響酶的活性。這種對“為什麼”的深入探討，將技術操作提升到瞭科學理解的高度。對於一個追求高效率、零失誤的實驗室來說，這種深入的原理分析比單純的步驟指南更有價值，它培養的是獨立解決問題的能力，而非僅僅是機械地復製流程。

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