Electroporation and Sonoporation in Developmental Biology pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Nakamura, Harukazu 编

出品人:

页数:331

译者:

出版时间:

价格:$ 145.77

装帧:

isbn号码:9784431094265

丛书系列:

图书标签:

Electroporation
Sonoporation
Developmental Biology
Cell Biology
Gene Delivery
Molecular Biology
Embryology
Biophysics
Cellular Engineering
In vitro fertilization

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具体描述

In ovo electroporation is an epoch-making achievement in the study of developmental biology. With this method, experiments can be carried out in gain and loss of function in desired tissue at any desired stage in chick embryos. Introduction of a tetracycline-regulated gene expression system and a transposon system has further extended the potential of the method, making it possible to obtain long-term expression and to turn on and off a gene of interest. It is now applied to mice, aquatic animals, and even to plants for the study of developmental biology and for other purposes. In this book, the application of electroporation in many embryonic tissues and organs is introduced, with some chapters that deal with gene transfer in adults. Sonoporation, another useful tool, using ultrasonic waves instead of electric currents, for gene transfer to mesenchymal tissues is also introduced.

电穿孔与声穿孔在发育生物学中的应用：突破性技术与前沿探索本书是一部深入探讨电穿孔（electroporation）和声穿孔（sonoporation）这两项颠覆性技术的著作，并重点聚焦其在发育生物学这一充满活力的领域内的前沿应用。本书并非仅仅是现有知识的简单罗列，而是力求呈现这两项技术如何以前所未有的方式，为研究者打开理解生命早期发展机制的新视野。核心技术解析：精准调控与高效导入本书的开篇将详细阐述电穿孔和声穿孔这两种技术的基本原理。电穿孔，作为一种成熟且应用广泛的技术，其核心在于利用短暂的电脉冲在细胞膜上形成瞬时孔隙，从而允许外源性分子（如DNA、RNA、蛋白质、染料等）高效地进入细胞内部。本书将深入剖析不同电穿孔模式（如脉冲波形、强度、持续时间、电极类型）对细胞膜通透性、细胞存活率及分子导入效率的影响。我们将探讨针对不同细胞类型（如胚胎细胞、干细胞、神经元）和不同规模的研究（如单细胞水平、组织水平）的优化策略。此外，书中还将介绍最新的电穿孔设备和装置，以及在实验设计中需要注意的关键参数，确保研究者能够最大化实验效果并最小化对细胞的损伤。声穿孔，作为一项相对较新的技术，则利用聚焦超声波的机械效应，在细胞膜上诱导可逆性的孔隙。本书将详细介绍声穿孔的工作机制，包括声波的频率、强度、脉冲时长、声场聚焦方式以及与微泡（microbubbles）协同作用时的协同效应。我们将深入探讨声穿孔在处理悬浮细胞、贴壁细胞以及在体内（in vivo）环境中进行分子递送的优势和挑战。本书还会重点介绍声穿孔技术在递送大分子物质（如质粒DNA、siRNA）以及药物递送方面的潜力，并分析其在非侵入性治疗和成像中的应用前景。发育生物学前沿应用：洞察生命起源的奥秘本书的精髓在于其对电穿孔和声穿孔在发育生物学中的广泛而深入的应用探索。我们将系统性地展示这些技术如何帮助研究者解决发育生物学领域的核心问题，包括：基因功能研究：转基因与基因敲除/敲低：电穿孔在胚胎发育早期将外源DNA（如报告基因、效应基因、CRISPR-Cas9系统）导入胚胎，是研究基因功能的基础。本书将提供多种模式生物（如斑马鱼、果蝇、线虫、小鼠）中进行基因导入和功能调控的详细实验方案和优化经验。通过电穿孔导入siRNA或shRNA，研究者可以高效地实现基因的敲低，从而揭示特定基因在胚胎发育、器官形成、细胞分化过程中的作用。遗传图谱构建与谱系追踪：利用电穿孔技术导入报告基因，可以清晰地标记和追踪细胞的谱系，从而绘制出复杂的细胞谱系图，理解不同细胞群体的起源和命运。细胞命运决定与信号转导：信号通路调控：通过电穿孔导入过表达载体或抑制性RNA，研究者可以精确调控发育过程中关键信号通路的活性，从而深入理解这些通路如何指导细胞分化、迁移和形态发生。诱导多能性干细胞（iPSCs）与胚胎干细胞（ESCs）的重编程与分化：电穿孔是导入重编程因子和分化诱导信号以实现iPSCs/ESCs重编程和定向分化的关键技术。本书将详细介绍如何利用电穿孔技术优化iPSCs/ESCs的培养和分化效率，以及在体外模拟胚胎发育过程的研究。形态发生与组织构建：细胞迁移与定位研究：利用电穿孔导入荧光染料或示踪分子，可以实时追踪细胞在胚胎中的迁移路径和最终定位，揭示形态发生过程中的细胞动力学。器官发生机制探索：电穿孔技术可用于将特定分子或基因编辑工具导入正在发育的器官前体细胞，从而研究特定基因或信号通路在器官形成过程中的作用，例如心脏、大脑、肢体等。发育毒理学与疾病模型：构建疾病模型：利用电穿孔技术导入致病基因突变或进行基因编辑，可以高效地构建体外或体内的发育疾病模型，用于研究疾病的发病机制和开发治疗策略。发育毒性评估：研究者可以通过电穿孔将潜在的毒性物质导入胚胎细胞，评估其对发育过程的影响，从而在早期阶段识别和规避发育毒性。声穿孔在发育生物学中的新兴应用：非侵入性基因递送：声穿孔技术的非侵入性特点使其在体内（in vivo）发育研究中具有巨大潜力，例如在不破坏胚胎结构的情况下，实现特定基因或药物的局部递送，从而研究发育过程中的局部调控机制。微环境调控：通过声穿孔结合微泡，可以实现对特定发育微环境的精确调控，例如局部导入生长因子或信号分子，以研究其在组织再生和修复中的作用。方法学指导与未来展望本书不仅提供理论深度，更注重实践指导。每章都可能包含：详细的实验方案：针对特定研究问题，提供清晰、可操作的实验步骤，包括材料准备、仪器设置、参数优化和数据分析。常见问题解答与故障排除：预判研究者在实验过程中可能遇到的困难，并提供有效的解决方案。最新的技术进展与趋势：关注电穿孔和声穿孔领域的最新突破，如微流控电穿孔、三维声穿孔技术、人工智能辅助的参数优化等。本书的最终目标是赋能研究者，让他们能够自信地运用电穿孔和声穿孔技术，突破现有研究瓶颈，加速发育生物学领域的发现进程。无论您是经验丰富的发育生物学家，还是刚刚涉足该领域的新晋研究者，本书都将是您探索生命早期奥秘不可或缺的指南。它不仅是一本技术手册，更是开启理解生命起源、发育机制与疾病发生新篇章的钥匙。