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前言1

绪论1

上篇 电子显微镜原理及其在生物医学中的应用5

第一章 电子显微镜基本原理5

第一节 引言5

第二节 分辨能力和放大倍数5

一、分辨能力5

二、放大倍数7

第三节 电子束的主要特征7

一、电子束的定义7

二、电子束在磁场或电场中的性质8

三、电子束的穿透力8

四、电子束激发荧光8

五、电子束的放射性8

第四节 电子透镜8

第五节 电磁透镜的特性10

一、球面像差及畸变10

二、衍射像差11

三、色差11

四、象散12

五、景深13

六、焦深13

七、磁滞14

八、反差与成像14

第二章 电子显微镜的类型、结构及其原理18

第一节 引言18

第二节 透射电子显微镜19

一、电子光学系统19

二、真空系统20

三、电器系统21

第三节 扫描电子显微镜21

一、工作原理22

二、扫描电镜的特点和应用22

第四节 高分辨率的扫描透射电镜23

一、超高真空的场发射式电镜23

二、附加在透射电镜或扫描电镜上的STEM23

第五节 高压电子显微镜23

第六节 低压电子显微镜24

第七节 环境扫描电子显微镜25

第三章 扫描探针显微镜27

第一节 扫描探针显微镜简介27

第二节 扫描隧道显微镜28

一、扫描隧道显微镜的物理原理28

二、扫描隧道显微镜的工作原理28

三、扫描隧道显微镜在生物医学中的应用29

第三节 原子力显微镜30

一、原子力显微镜的物理原理30

二、原子力显微镜的工作原理31

三、原子力显微镜在生物医学中的应用31

第四章 分析电子显微镜、X射线能量色散谱分析系统及其在生物医学中的应用34

第一节 引言34

第二节 分析电镜34

第三节 能谱分析仪简论36

一、X射线能谱分析基本原理36

二、能谱分析仪的工作原理37

三、能谱分析在生物医学中的应用37

四、应用能谱分析时应注意的要点39

第四节 电子显微镜的特点40

第五章 用于电子显微镜的图像分析、图像处理技术及计算机网络数据交流43

第一节 引言43

第二节 图像分析与识别技术43

一、图像分析43

二、图像识别44

第三节 图像处理技术44

一、图像处理技术的发展45

二、图像处理种类45

三、图像存储格式46

四、图像压缩48

五、图像处理软件50

第四节 图像数据的计算机网络交流50

一、电子邮件方式50

二、FTP文件传输51

三、Internet网站发布51

第六章 电子显微镜室的设计53

第一节 电子显微镜工作环境的指标要求及设计53

一、防震指标及要求53

二、防磁要求53

三、防尘要求53

四、电力、供水要求54

五、电镜室的恒温、恒湿要求54

六、防火、防水、防毒要求54

第二节 电子显微镜室的布局及设计55

第七章 电子显微镜常用工作点调试、操作技巧及常用维护56

第一节 透射电子显微镜的常用工作点调试56

一、灯丝像的调试56

二、聚光镜光阑对中57

三、光斑对中57

四、物镜光阑对中57

五、电压中心和电流中心的调整57

六、消像散58

第二节 扫描电子显微镜的常用工作点调试58

一、电子束对中58

二、消像散58

三、调整工作距离58

第三节 电子显微镜的操作技巧58

一、电子显微镜观察前的准备工作58

二、电子显微镜观察过程中的注意事项59

三、电子显微镜观察完成后的注意事项59

第四节 电子显微镜的日常维护及检修60

一、电子光学系统的日常维护及检修60

二、真空系统的日常维护及检修60

三、机械系统的日常维护60

四、电子控制系统的日常维护60

第八章 电子显微镜样品拍摄和暗室技术61

第一节 电子显微镜样品拍摄61

一、拍摄前的准备61

二、透射电子显微镜样品拍摄61

三、扫描电子显微镜样品拍摄62

第二节 电子显微镜暗室技术及基本设备62

一、电子显微镜暗室技术内容62

二、暗室的基本设备63

第三节 电子显微镜底片的冲洗63

一、显影63

二、停显65

三、定影65

四、水冲洗65

五、干燥65

六、底片及照片的修整65

第四节 电子显微镜照片的放大66

一、电子显微镜用相纸的性能和种类66

二、放大技术66

三、显影67

四、停显67

五、上光67

第五节 翻拍技术与幻灯片的制作67

一、翻拍技术67

二、黑白幻灯片的制作68

三、彩色幻灯片的制作69

第六节 CCD相机成像及使用技巧69

一、CCD原理69

二、CCD相机的优缺点69

三、电子显微镜用CCD相机的耦合方式70

四、CCD相机的安装位置70

五、CCD相机使用注意事项70

中篇 电子显微镜生物样品制备技术73

第九章 常规透射电子显微镜样品制备技术73

第一节 引言73

第二节 透射电子显微镜制样前的准备73

一、实验设计的准备73

二、实验动物的准备74

三、实验器具和实验试剂的准备74

第三节 取材74

一、取材的基本要求74

二、取材的具体操作75

第四节 固定75

一、固定的定义和目的75

二、常用缓冲液及其配制75

三、常用的固定剂及其配制方法77

四、固定方法80

五、影响固定效果的因素82

第五节 漂洗与脱水84

第六节 浸透与包埋84

一、理想的包埋介质应具备的条件85

二、几种常用的包埋剂及其配方85

三、浸透与包埋的具体操作87

第七节 修块与定位87

一、修块87

二、定位87

三、半薄切片染色88

第八节 超薄切片88

一、超薄切片机的简单原理88

二、载网89

三、支持膜的制备89

四、玻璃刀的制备及使用90

五、喷钨刀的制备及使用90

六、钻石刀的使用91

七、超薄切片过程94

第九节 超薄切片染色95

一、染色原理及染色液95

二、染色方法96

第十节 电子显微镜微波技术96

一、电子显微镜样品制备微波应用操作流程97

二、电子显微镜微波技术应用的注意事项97

第十章 免疫电子显微镜技术99

第一节 免疫电子显微镜样品制备及试剂准备100

一、样品制备的主要流程100

二、胶体金的制备101

第二节 透射电子显微镜胶体金标记技术104

一、包埋前胶体金标记技术104

二、包埋后胶体金标记技术105

第三节 冷冻超薄切片胶体金标记技术109

一、冷冻超薄切片技术109

二、冷冻胶体金免疫标记操作流程110

第四节 植物样品的免疫胶体金标记技术111

第五节 铁蛋白免疫电子显微镜技术111

一、铁蛋白的提取及纯化111

二、铁蛋白的鉴定112

第六节 扫描免疫电子显微镜技术112

一、抗体的制备113

二、具体操作步骤113

第十一章 原位核酸分子杂交技术115

第一节 原位杂交的原理及操作115

一、原位杂交的原理115

二、原位杂交的基本操作方法116

第二节 探针的种类及探针标记技术117

一、探针的种类117

二、探针的标记118

第三节 电子显微镜原位杂交119

一、原位杂交试剂的准备120

二、电子显微镜原位杂交的种类120

三、有关电子显微镜原位杂交的注意点120

第十二章 电子显微镜酶细胞化学技术123

第一节 电子显微镜酶细胞化学基本原理123

第二节 电子显微镜酶细胞化学样品制备流程123

第三节 常用酶细胞化学孵育液配方及操作流程124

一、分类124

二、酶细胞化学技术应用的注意事项126

第十三章 其他常用电子显微镜细胞化学技术128

第一节 离子细胞化学技术128

一、钙离子细胞化学法流程128

二、实验须知128

第二节 电子显微镜氧自由基显示技术128

一、H2O2细胞化学技术操作流程129

二、O- 2细胞化学技术操作流程129

三、实验须知129

第三节 金属镧示踪细胞化学技术129

一、示踪细胞化学流程129

二、实验须知130

第四节 电子显微镜钌红染色法130

第十四章 负染色和放射自显影技术131

第一节 负染色技术131

一、染液配制及Formvar膜的制备131

二、标本制备及操作方法131

三、负染色标本制备及分析时应注意的问题132

第二节 放射自显影术132

一、放射自显影术的原理133

二、放射自显影的方法133

三、放射自显影的分类135

第十五章 激光扫描共聚焦显微镜技术137

第一节 引言137

第二节 激光扫描共聚焦显微镜的基本工作原理137

一、激光扫描共聚焦显微镜的组成137

二、激光扫描共聚焦显微镜的工作原理139

三、激光扫描共聚焦显微镜的特点140

四、激光扫描共聚焦显微镜在生物医学中的应用140

第三节 多光子显微镜143

一、双光子显微镜的原理144

二、双光子显微镜的特点及应用144

第四节 激光扫描共聚焦显微镜实验技术145

一、实验前的准备工作145

二、荧光探针的选择146

三、荧光样品的制备147

第五节 钙离子的测定149

一、激光扫描共聚焦显微镜实时定量测定细胞内Ca2＋的变化149

二、记录心肌细胞钙火花的技术150

第十六章 扫描电子显微镜生物样品制备技术154

第一节 常规生物样品扫描电子显微镜制样方法154

一、SEM生物样品制备的基本要求154

二、SEM生物样品制备的基本操作程序154

第二节 生药样品的制备159

第三节 组织割断及管道铸型技术159

一、组织、细胞割断法159

二、管道铸型样品制备法160

下篇 生物样品冷冻制备技术及EDX能谱微区分析技术163

第十七章 生物样品的超低温快速冷冻固定技术163

第一节 引言163

第二节 快速冷冻固定的物理原理164

一、生物组织的低温热传导164

二、生物组织中冰晶的产生及对组织的损伤169

第三节 快速冷冻固定方法170

一、插入式超低温快速冷冻固定170

二、镜面式超低温快速冷冻固定171

三、其他冷冻固定方法171

四、冷冻保护剂173

五、不使用冷冻保护剂的超低温快速冷冻173

第十八章 超低温快速冷冻固定后的生物样品处理177

第一节 冷冻超薄切片177

一、冷冻超薄切片原理177

二、冷冻超薄切片方法177

三、冷冻超薄切片的技术关键179

第二节 快速冷冻置换179

一、冷冻置换原理179

二、冷冻置换方法180

三、冷冻置换的技术关键181

第三节 冷冻干燥181

一、冷冻干燥原理182

二、冷冻干燥的方法182

三、冷冻干燥技术的关键点183

第四节 冷冻断裂184

一、冷冻断裂原理184

二、冷冻断裂方法184

三、冷冻断裂在生物医学中的应用185

第五节 低温包埋技术185

一、低温包埋树脂186

二、固定、脱水、浸透和包埋186

三、聚合188

四、切片与染色189

五、低温包埋过程中需注意的问题189

第十九章 生物样品的EDX微区分析技术194

第一节 生物样品微区分析方法194

一、定性分析194

二、半定量分析原理194

三、定量分析原理195

第二节 生物薄标样及生物薄标样的制备技术195

一、理想的生物薄标样应具备的条件195

二、生物薄标样的制备197

三、生物薄标样的测试197

四、国内外常用的生物薄标样简介198

第三节 生物样品的微区定量分析测试201

一、测试前的仪器准备工作201

二、仪器测量条件的选择202

三、定量测试步骤202