细胞生物学荧光技术原理和应用

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出版者:
作者:刘爱平
出品人:
页数:408
译者:
出版时间:2012-1
价格:49.00元
装帧:
isbn号码:9787312029028
丛书系列:
图书标签:
  • 成像
  • 细胞
  • 荧光
  • 生物化学
  • 学习
  • FRET
  • 细胞生物学
  • 荧光技术
  • 生物医学
  • 显微镜
  • 细胞成像
  • 生物技术
  • 分子生物学
  • 实验技术
  • 研究方法
  • 生命科学
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具体描述

刘爱平主编的《细胞生物学荧光技术原理和应用(第2版中国科学技术大学精品教材)》共分三部分:第一部分介绍荧光的基本知识、发展史、荧光探针、活体荧光材料——绿色荧光蛋白(GFP)及最新型荧光材料——量子点;第二部分介绍荧光技术在生命科学中的应用及荧光生物样品的制备方法,其中着重介绍了荧光技术在细胞凋亡研究中的应用、流式细胞术在细胞生物学中的应用、荧光在细胞骨架研究中的应用、荧光原位杂交、荧光在HER2/ErbB一2/p185研究中的应用;第三部分介绍中国科学技术大学生命科学学院现已拥有的生物荧光显微镜、激光扫描共聚焦显微镜、细胞遗传工作站、活细胞荧光工作站、流式细胞仪、荧光定量PcR仪等荧光检测仪器的基本原理、操作步骤及注意事项。

《细胞生物学荧光技术原理和应用(第2版中国科学技术大学精品教材)》适合作为综合性大学中生命科学、医学、药学、农林学等专业的高年级本科生、研究生教学用书,也可作为对细胞生物学荧光技术感兴趣的相关科研人员的教学和参考用书。

生物医学成像的革新与前沿:从基础到临床的跨界探索 图书名称: 生物医学成像的革新与前沿:从基础到临床的跨界探索 图书简介: 本书旨在全面梳理和深入探讨当代生物医学成像技术的最新发展、核心原理及其在基础研究和临床诊断中的广泛应用。我们聚焦于那些正在或即将对生命科学和医学实践产生颠覆性影响的前沿成像范式,从分子水平的超分辨成像到宏观尺度的活体功能影像,构建起一个连贯、深入的知识体系。全书力求在理论深度与实践广度之间找到最佳平衡,引导读者理解技术背后的物理、化学和工程学基础,并掌握如何利用这些工具解决复杂的生物学难题。 第一部分:成像基础的深化与拓展 本部分着重于对传统光学成像原理进行重构和升级,为理解后续的高级技术打下坚实基础。 第一章:光与物质相互作用的再认识 本章首先回顾了经典的光学成像理论,如衍射极限、数值孔径等,但着重引入了量子光学和非线性光学在成像中的新角色。深入探讨了光子在生物组织中的散射、吸收和偏振特性,这对于理解深层组织成像的挑战至关重要。重点分析了新型光敏材料和量子点在生物成像中的优势与限制,尤其是在稳定性和光毒性方面的最新进展。 第二章:数字图像处理与定量分析的精进 超越基础的图像采集,本章侧重于先进的图像重建和分析算法。详细阐述了傅里叶层析成像(FTO)和计算层析成像(CT)的数学模型,以及它们如何克服传统显微镜的局限。引入了深度学习在图像去噪、对比度增强和三维重建中的应用,特别是对高维数据(如多光谱、多模态数据)进行有效降维和特征提取的技术路线。强调了图像质量评估(IQA)的客观标准和量化指标。 第二部分:突破分辨率的壁垒——超分辨率成像的新纪元 超分辨(Super-Resolution, SR)技术彻底改变了我们观察细胞内部纳米结构的能力。本部分系统地剖析了当前主流SR技术的物理机制和工程实现。 第三章:基于分子标记的超分辨显微技术 详细解析了STED(受激发射损耗)、PALM/STORM(光激活/随机光学重构显微镜)的物理基础。特别关注了新型荧光团的设计,如可光转换分子和长寿命探针,它们如何提高成像速度和信噪比。对多色、多重标记的超分辨成像策略进行了深入比较,包括串行和并行成像模式的优缺点分析。 第四章:超越衍射极限的光学工程方法 本章聚焦于不直接依赖单分子定位或饱和效应的超分辨技术。深入探讨了SIM(结构光照明显微镜)的解调算法、干涉效应的利用,以及GRIN(梯度折射率)透镜阵列在并行采集中的应用。此外,对利用倏逝波(Evanescent Wave)技术的TIRF(全内反射荧光显微镜)在膜蛋白研究中的独特贡献进行了专题讨论。 第三部分:多维与多模态成像的整合 现代生物学研究需要同时获取结构、功能和分子信息。本部分探讨了如何将不同成像模态融合,以获得更全面的生物学视图。 第五章:活体时间分辨成像的挑战与机遇 重点讨论了在活体动物模型中实现高时空分辨率的成像技术。包括双光子/多光子显微镜在深层组织成像中的优势,对吸收和散射的补偿算法,以及基于相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)的无标记成像技术。讨论了钙离子成像、电压敏感探针等功能探针在动态过程监测中的应用和局限性。 第六章:分子探针的化学设计与生物应用 本章是连接化学合成与生物成像的关键。详细介绍了非荧光团成像探针的最新进展,如磁共振成像(MRI)造影剂的靶向化设计,以及正电子发射断层扫描(PET)示踪剂的快速合成与体内代谢动力学研究。此外,对光声成像(PAI)中的吸收材料设计,特别是近红外区域的高效吸收体,进行了深入的论述。 第四部分:从实验室到临床:转化医学中的成像前沿 本部分关注成像技术如何跨越“转化之桥”,应用于疾病的早期诊断、治疗指导和疗效评估。 第七章:高通量筛选与数字病理学 探讨了自动化成像系统在药物研发中的作用。包括高内涵筛选(HCS)平台的设计原则、数据管理的挑战以及如何利用AI辅助对数百万个细胞图像进行自动化表型分析。在数字病理学领域,重点分析了全玻片扫描(WSI)的图像配准、组织学特征的定量提取,以及如何将空间转录组学数据与传统组织形态学影像进行深度整合。 第八章:介入式成像与治疗引导 聚焦于实时成像在外科手术和微创治疗中的关键作用。深入分析了术中光学相干断层扫描(OCT)在血管和神经外科中的应用,以及如何利用荧光引导(如术中导航手术,FLN)提高肿瘤切除的彻底性。讨论了光动力疗法(PDT)和光声/超声协同治疗(PACT/US)中的剂量控制和实时监测技术,以实现精准的能量沉积。 第九章:未来展望:集成化、智能化与非侵入性前沿 本章展望了未来十年生物医学成像的发展方向。讨论了“类器官”(Organoid)和“类器官芯片”(Organ-on-a-chip)集成成像系统的构建,以更好地模拟人体生理环境。重点阐述了广域、深层、高分辨率的活体成像如何通过传感器融合和云计算平台实现。最后,探讨了机器学习和贝叶斯统计方法在从复杂成像数据中提取生物学意义的决定性作用,预示着一个更加智能化、更少标记依赖的成像新时代的到来。 --- 本书特色: 跨学科视角: 融合了物理光学、计算数学、分子生物学和临床医学的知识体系。 深度解析: 对每项核心技术的物理限制和工程优化进行了详尽的数学和模型分析。 应用导向: 提供了大量前沿研究案例,并详细阐述了技术转化过程中的关键考量。 面向未来: 强调了计算方法和人工智能在下一代成像技术中的核心地位。

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读后感

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《细胞生物学荧光技术原理和应用》这本书,就像一本为我量身打造的“微观世界探险指南”。我一直对生命现象的微观层面感到好奇,但苦于专业知识的匮乏,常常在阅读相关文献时感到力不从心。这本书的出现,就像一道光,照亮了我探索细胞奥秘的道路。作者在书中不仅详细介绍了各种荧光探针的种类、选择方法以及在不同细胞结构中的应用,还深入浅出地阐述了共聚焦显微镜、流式细胞仪等核心技术的工作原理。我特别喜欢书中关于“荧光标记与信号检测”的章节,它详细讲解了如何通过特异性的抗体、核酸探针等对细胞内的目标分子进行标记,并如何利用高灵敏度的荧光检测设备捕捉微弱的荧光信号。我脑海中常常会勾勒出一幅画面:无数个微小的荧光点在黑暗的细胞内部闪烁,它们是蛋白质、核酸,甚至是病毒,它们在无声无息地进行着生命活动。这本书让我深刻体会到,正是这些肉眼看不见的微观世界,构成了我们所知的生命。

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说实话,我是一名对生物学充满好奇但又缺乏专业背景的业余爱好者。在接触《细胞生物学荧光技术原理和应用》之前,我对荧光技术在细胞研究中的应用知之甚少,甚至觉得它只是科幻电影中的特效。但是,这本书彻底颠覆了我的看法。作者从最基础的荧光原理讲起,循序渐进地介绍了各种先进的荧光标记和成像技术。我尤其对书中关于“活细胞成像”的讨论非常着迷。能够实时观察细胞的生命活动,比如细胞分裂、细胞迁移,甚至细胞凋亡的整个过程,简直太不可思议了!书中详细阐述了如何选择合适的荧光探针,如何优化成像条件,以及如何处理和分析大量的图像数据,这些内容对于我理解细胞的动态变化提供了宝贵的视角。我常常会想象,如果能够将这种技术应用到疾病的研究中,比如观察癌细胞的扩散过程,或者监测药物在细胞内的作用机制,那将是多么重要的科学进展。这本书让我看到了科学的魅力,也让我对未来的生物医学研究充满了期待。

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这本书的出现,简直是为我这种对细胞生物学前沿技术望而却步的读者量身定做的。我一直对生物医学的研究充满向往,但复杂的理论和晦涩的术语常常让我感到力不从心。然而,《细胞生物学荧光技术原理和应用》这本书以其独特的叙事方式和详实的案例,彻底改变了我的认知。作者在讲解复杂的荧光成像技术时,并没有直接堆砌公式和参数,而是巧妙地运用了大量生动的比喻和形象的插图。例如,在描述荧光共振能量转移(FRET)原理时,作者将两个荧光分子比作一对“无线电台”,当它们靠得足够近时,一个“台”的信号就能被另一个“台”接收并重新发射,这使得测量蛋白质之间的相互作用距离变得轻而易举。我特别喜欢书中关于“超分辨成像”的章节,它揭示了突破衍射极限的奇妙技术,如STED和PALM/STORM,让我大开眼界。想象一下,能够看到单个蛋白质分子在细胞膜上的精确位置,甚至观察它们是如何形成纳米尺度的复合物,这无疑是生物学研究的革命性突破!这本书让我觉得,科学研究并非遥不可及,而是可以通过清晰的原理和巧妙的应用来实现的。

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我一直认为,科技的进步是推动科学发展最强大的动力。《细胞生物学荧光技术原理和应用》这本书,便是我对这一信念的最好诠释。我曾对细胞生物学的研究感到遥远和抽象,但通过这本书,我得以窥见那些隐藏在生命体最深处的精妙运作。书中对“纳米尺度荧光成像”的介绍,让我惊叹于人类能够突破光学衍射的极限,看到比可见光波长还要小的结构。比如,作者对超分辨显微镜在研究病毒入侵细胞、蛋白质复合物组装等方面的应用进行了深入的阐述,这无疑为我们理解生命过程的微观机制打开了新的窗口。我脑海中常常浮现出,科学家们如何利用这些尖端技术,捕捉到细胞内一个个微小的“瞬间”,从而揭示生命活动的本质。这本书让我意识到,科学的边界在不断被拓展,而荧光技术正是这场探索之旅中不可或缺的利器。

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我是一名在校的学生,对生命科学的迷恋让我不自觉地被《细胞生物学荧光技术原理和应用》这本书所吸引。我一直在寻找一本能够将枯燥的理论知识转化为生动有趣的视觉体验的书籍,而这本书正好满足了我的需求。书中对于各种荧光成像技术的图文并茂的讲解,让我仿佛置身于一个五彩斑斓的细胞世界。我尤其被书中关于“多色荧光成像”的章节所震撼。想象一下,能够在同一张细胞图片中,同时看到不同颜色的荧光信号,分别代表着不同的蛋白质或者细胞结构,并且它们之间是如何相互作用的,这就像是在观看一出精妙绝伦的细胞芭蕾。书中对如何设计和优化多色成像方案的详细介绍,对于我今后进行实验设计非常有帮助。我开始憧憬,如果我能够熟练掌握这些技术,是否就能在微观世界里“描绘”出生命活动的复杂图景。

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对于我这样一位希望在细胞生物学领域有所建树的研究者来说,《细胞生物学荧光技术原理和应用》无疑是一本不可多得的宝典。我一直以来都致力于探索细胞信号转导的复杂机制,而荧光技术正是实现这一目标的强大工具。书中对各种新型荧光标记策略的介绍,例如基于光激活或光开关的荧光蛋白,让我看到了在时空上精确控制标记的潜力。我尤其欣赏书中关于“荧光成像的定量分析”的论述,它强调了如何通过准确的图像处理和统计学方法,从荧光信号中提取有价值的定量信息,例如蛋白质的表达水平、细胞器的体积变化等。我常常会思考,如果能精确测量细胞内不同信号通路中关键蛋白的激活程度,是否就能更深入地理解疾病的发生发展机制。这本书不仅为我提供了理论指导,更重要的是,它激发了我对运用前沿荧光技术解决实际科学问题的信心。

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《细胞生物学荧光技术原理和应用》这本书,给我带来的不仅仅是知识,更是一种对科学探索的热情。我一直对生命体的奥秘感到着迷,尤其是细胞这个微观世界的奇妙。书中对“多光子激发显微镜”的介绍,让我对穿透深层组织进行成像的能力有了全新的认识。作者详细解释了多光子激发的工作原理,以及它在研究活体生物体(如小鼠大脑)内部细胞活动时的独特优势。我常常会想象,如果能够用这种技术来观察大脑中神经元的兴奋传导,或者免疫细胞在组织中的巡逻过程,那将是多么令人兴奋的科学突破。这本书让我体会到,科学的进步,就像一层层剥开洋葱,总有更深层的奥秘等待我们去发掘,而荧光技术正是帮助我们剥开这些层层阻碍的利器。

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我一直对生命科学的微观世界充满好奇,尤其是细胞这个基本单位的奥秘。当我在书店偶然翻到《细胞生物学荧光技术原理和应用》这本书时,我的眼睛瞬间就被吸引了。封面设计简洁而富有科技感,黑色的背景上跳跃着明亮的荧光色,仿佛预示着里面隐藏着无穷的细胞秘密。我迫不及待地翻开第一页,一股浓厚的学术气息扑面而来。书中详细介绍了各种荧光染料的性质、激发和发射光谱,以及它们如何与细胞内的特定分子结合,从而将肉眼不可见的生命活动可视化。我特别对书中关于荧光显微镜的成像原理部分印象深刻,作者用通俗易懂的语言解释了共聚焦显微镜、激光扫描显微镜等先进技术的精髓,让我这个初学者也能窥探到细胞内部的精妙结构。比如,书中对荧光漂白技术(FRAP)的讲解,让我了解到如何测量蛋白质在细胞内的动态迁移速率,这对于研究细胞信号传导和分子相互作用至关重要。我甚至开始想象,如果我能运用这些技术,是否就能亲眼“看到”DNA是如何复制的,蛋白质是如何在细胞质中“旅行”的。这本书不仅仅是一本教科书,更像是一扇通往微观生命世界的窗口,让我对细胞生物学产生了前所未有的浓厚兴趣。

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我是一位对生物医学影像技术充满兴趣的工程师。在工作中,我常常需要了解各种前沿的成像技术,以便更好地设计和开发相关的设备。《细胞生物学荧光技术原理和应用》这本书,为我提供了一个绝佳的平台,让我能够系统地学习和理解细胞生物学领域的核心技术。书中对“荧光成像的信号噪声比优化”以及“图像去模糊和增强算法”的讨论,对于我理解如何提高成像质量、提取更清晰的细胞图像非常有启发。我尤其欣赏书中关于“新型荧光探针的设计与合成”的章节,它不仅阐述了如何利用化学原理设计具有特定光谱性质和生物相容性的荧光分子,还介绍了如何通过基因工程手段,将荧光蛋白整合到目标基因中,从而实现对细胞内目标分子的特异性标记。这本书让我认识到,生物学研究的进步,离不开光学、化学、工程学等多学科的交叉融合。

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《细胞生物学荧光技术原理和应用》这本书,简直是我的“心灵鸡汤”。我一直对生命科学充满热情,但常常因为过于理论化的知识而感到枯燥。这本书则像一股清流,用最直观、最生动的方式,向我展示了细胞生物学的无限魅力。书中对“时间分辨荧光技术”的讲解,让我眼前一亮。能够追踪荧光信号在极短时间内(皮秒、纳秒)的变化,从而研究分子动力学过程,例如能量转移、电子传递等,这简直是“捕捉”时间流逝的魔法。我常常会想象,如果能够用这种技术来研究光合作用的初级反应,或者DNA损伤修复的瞬间过程,那将是多么震撼的科学发现。这本书让我深刻地体会到,科学研究的深度和广度,往往隐藏在那些看似微不足道的细节之中,而荧光技术正是挖掘这些细节的绝佳工具。

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