Methods of Microwave Fixation for Microscopy pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Gustav Fischer Verlag GmbH & Co KG

作者:Gary R. Login

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1994-08

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9783437115288

丛书系列:

图书标签:

• Microscopy
• Microwave Fixation
• Histology
• Electron Microscopy
• Sample Preparation
• Biological Techniques
• Fixation Methods
• Microscopy Techniques
• Cell Biology
• Pathology

细胞与分子生物学前沿技术：冷冻电镜与高分辨率成像专题 本书旨在深入探讨当前生物医学研究领域中最具革命性的成像技术——冷冻电子显微镜（Cryo-EM）及其相关的高分辨率成像方法。我们将全面覆盖从样本制备、数据采集到三维重建的完整流程，重点解析如何利用这些尖端技术揭示生命大分子在接近天然状态下的精细结构与动态机制。 --- 第一章：结构生物学的新范式：冷冻电镜技术概览 本章首先回顾了传统X射线晶体学和核磁共振（NMR）在解析生物大分子结构方面遇到的局限性，并以此为背景，详细介绍了冷冻电子显微镜技术从理论基石到实践应用的飞跃。我们将追溯Cryo-EM技术的发展历程，特别是2013年以来，电极（Direct Electron Detectors, DEDs）和先进图像处理算法的引入如何使其分辨率实现了前所未有的突破，使其能够与晶体学相媲美，甚至在解析大分子复合物方面更具优势。 内容将涵盖： 电镜基础物理： 电子与物质的相互作用、像差矫正原理、以及电子束对生物样品的损伤机制。 仪器配置详解： 低温电镜的组成部分，包括高真空系统、电子枪类型（如枪式和场发射枪）、以及高性能的电动载物台。 分辨率的定义与评估： 深入探讨奈奎斯特频率、信息截止频率，以及常用的分辨率评估标准（如FSC曲线）。 第二章：生物样品的艺术与科学：冷冻制备的精微操作 对于生物大分子和细胞结构的研究而言，样本的制备质量直接决定了最终图像的质量。本章将把焦点放在如何将脆弱的生物样本“瞬间固定”在其生理状态下，避免冰晶的形成和脱水带来的结构破坏。 2.1 超快速冷冻技术（Vitrification）的精髓 本节将详细剖析玻璃态转变（Vitrification）的物理化学基础，即如何通过快速脱水和极速降温，使水分子无法形成破坏性的六角形冰晶，而是形成无定形的玻璃态冰。 液体石蜡/脂环烃封埋法： 适用于对空气干燥敏感的组织切片和细胞涂抹样品的预处理。 等离子体光谱法（Plasma Cleaning）： 介绍如何利用等离子体去除载网表面的污染物，增强亲水性，确保样品均匀铺展。 微孔碳膜载网（Graphene/Lacey Carbon Grids）： 探讨不同载网材料对电子束穿透和背景噪声的影响，以及如何选择合适的载网孔径。 2.2 关键制备流程：自动液体冲洗冷冻仪（Vitrobot/Plunge Freezing） 本书将提供一套详尽的操作指南，涵盖使用主流自动冷冻仪的每一个步骤： 1. 滴样量的控制与优化： 讲解如何通过调节滴样体积和撤样时间来控制液膜厚度，这是实现高对比度和高分辨率成像的关键。 2. 缓冲液与添加剂的选择： 讨论添加冷冻保护剂（如蔗糖、甘油）对玻璃化过程的影响，以及pH值和离子强度对手性蛋白复合物稳定性的作用。 3. 环境参数的精确控制： 详细阐述温度（通常为液氮温度，-196°C）和湿度的精确控制在保证冷冻质量中的重要性。 第三章：数据采集与图像增强：从像素到三维模型的桥梁 在成功制备了高质量的冷冻样品后，本章将转向电镜的实际操作和数据采集策略，这是从二维投影图像通往原子分辨率模型的关键阶段。 3.1 自动化数据采集策略 现代Cryo-EM依赖于高度自动化的采集系统。我们将重点介绍： “采集模式”的选择： 对比度采集（Low-Dose Acquisition）和高对比度采集在数据质量与样品损伤之间的权衡。 成像参数的优化： 倾斜角（Tilt Angle）的设置、电子束流强度的标定，以及如何利用相差（Contrast Transfer Function, CTF）对图像进行预评估。 先进的采集技术： 探讨基于深度学习的“模板匹配采集”（Template Matching Acquisition）如何提高数据采集效率，特别是对于稀有构象的捕捉。 3.2 图像增强与降噪处理 原始采集的图像信噪比极低，本章将详细阐述如何利用计算方法“挖掘”出隐藏在噪声中的结构信息。 运动补偿（Motion Correction）： 介绍利用帧内图像序列，通过对齐和平滑处理，有效消除电子束对薄膜样品的微小移位影响。 对比度传递函数（CTF）的精确估计： 解释如何通过计算确定CTF的失真参数（如散焦量和像散），这是后续三维重建准确性的基石。 图像加权与平均： 讨论如何通过对不同弥散度（Defocus）图像进行加权平均，以达到最佳的整体分辨率。 第四章：三维重构与结构解析的计算方法 本章是技术实践的核心，重点介绍如何将数以万计的二维投影图像（Particle Images）整合，重建出原子分辨率的三维密度图。 4.1 粒子挑选（Particle Picking）与分类 高质量的粒子选择是避免“垃圾数据”进入重建流程的关键。 传统方法： 基于模板匹配（Template Matching）和阈值分割的原理。 人工智能驱动的挑选： 深入分析利用卷积神经网络（CNN）进行自动、高精度粒子挑选的最新进展及其在处理低对比度或异质性样品时的优势。 4.2 初始模型构建与三维重建 我们将详细对比目前主流的三维重建算法： 基于随机模型的初始重建（Random Cone Reconstruction）。 迭代细化的过程： 介绍投影匹配（Projection Matching）和后验概率优化（Maximum A Posteriori Optimization）在迭代改进三维模型中的作用。 异质性分析（Heterogeneity Analysis）： 阐述如何利用多视图分类（Multi-view Classification）和流形学习（Manifold Learning）等技术，从同一批次数据中解析出不同生化状态或构象的分子形态。 4.3 模型精修与原子模型拟合 最终的结构解析要求达到原子级别。本章将介绍： 局部精修（Local Refinement）： 针对分子复合物中柔性区域和刚性核心的处理策略。 与生物化学数据的整合： 如何将X射线散射数据、质谱数据或分子动力学模拟结果叠加到Cryo-EM密度图上，以构建出更具生物学意义的原子模型。 质量评估标准： 讲解如EM-MAP-QC等工具如何评估最终密度图的质量，以及如何计算和报告局部分辨率（Local Resolution）。 第五章：面向应用的扩展：从单颗粒到冷冻电子断层扫描（Cryo-ET） 本章将视野从纯化的蛋白质单颗粒扩展到复杂的细胞环境，介绍Cryo-EM在原位（In-situ）研究中的应用潜力。 5.1 冷冻电子断层扫描（Cryo-ET）原理与挑战 Cryo-ET允许研究者在接近生理状态下观察完整的细胞、细胞器和分子机器的内部结构。 倾斜系列数据采集： 探讨如何通过多角度（±60°或更高倾角）成像来收集重建所需的数据，并应对由此带来的信噪比下降和像差增加问题。 层析重建算法： 重点介绍投影数据在倾斜角下如何通过傅里叶层析或直接反卷积方法重建三维体素（Voxel）。 5.2 分离与解析：亚断层解析技术（Sub-tomogram Averaging） Cryo-ET数据通常具有较低的初始分辨率，因此需要亚断层平均技术来提高特定结构（如膜蛋白、核孔复合体）的解析度。 定位与配准： 讲解如何精确识别和提取目标分子实例，并将其方向准确地对齐。 柔性校正： 讨论如何处理在细胞内不同动态状态下存在的分子柔性，这是实现高分辨率原位成像的主要障碍。 --- 本书适合所有从事结构生物学、生物物理学、细胞生物学以及生物医学工程领域的科研人员、博士后及研究生。通过系统学习本书内容，读者将能够独立设计和执行高分辨率的冷冻电镜实验，并熟练掌握从数据采集到结构解析的全套计算流程，从而推动生命科学的前沿研究。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排也显得有些散乱，缺乏一个清晰的逻辑主线。章节之间的跳跃性很大，上一章还在讨论电磁波的吸收效率，下一章突然就跳转到了某种特定的扫描电镜的准备流程，两者之间的联系并没有得到充分的阐述。我本期望它能构建一个从“微波能输入”到“分子固定”再到“显微镜成像质量”的完整技术链条。结果，感觉像是从不同的研讨会上收集来的讲义拼凑而成。特别是关于“自动化”和“高通量”方面的讨论，几乎是空白。在现代实验室对效率要求越来越高的背景下，任何关于固定技术的讨论，如果不能触及自动化和标准化，都显得有些过时。我本想看看微波系统如何能集成到现有的自动化平台中，实现批量化处理，但这本书似乎对此毫无兴趣，专注于一些基础物理参数的推导，这对于急需提高工作效率的同行来说，价值有限。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，我感觉这本书更像是一份深奥的物理学家的“概念验证”报告，而非一本面向显微镜技术人员的实用指南。它在微波物理与电磁场理论的应用方面确实展现了作者深厚的学术功底，这一点毋庸置疑。然而，作为一本名为“Methods of Microwave Fixation for Microscopy”的书籍，它在“Methods”和“Microscopy”这两个核心词汇上的着墨太少，而将重心放在了难以直接应用的“Microwave Fixation”的纯理论基础构建上。购买这本书的初衷是想学习一套行之有效、可复制的实验方案，以解决目前固定过程中遇到的组织收缩和蛋白变性问题。遗憾的是，这本书提供的更多是“为什么会发生”，而不是“如何去做”。对于那些希望在现有实验流程中引入微波辅助技术的工程师或技术人员来说，这本书提供的帮助可能仅限于理解背后的物理原理，而实际操作层面的指导几乎可以忽略不计。我可能需要寻找另一本更侧重于实验操作手册的书籍来弥补这一空白。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺吸引眼球的，那种深蓝色的背景配上一些几何图形的线条，让人感觉非常专业。我本来是冲着“显微镜技术”这个方向来的，因为我对细胞结构成像一直很感兴趣，特别是那些超高分辨率的图像，总觉得在现有技术下还有很多未知的细节等待被发掘。所以，当我在书店里看到这个标题时，几乎是毫不犹豫地拿了起来。然而，当我翻开第一页，那种期待感很快就被一种迷茫取代了。我原本以为这本书会详细介绍如何利用微波技术来制备样本，比如在固定过程中如何精确控制温度、湿度乃至微波场的分布，以期达到最佳的组织保留效果和最小的伪影。但这本书似乎更偏向于理论层面的探讨，大量的数学公式和物理模型占据了大部分篇幅，对于实际操作的细节描述少得可怜。比如，对于不同组织类型的微波处理参数差异，书中几乎没有给出明确的指导，这对于一个需要立即上手实验的研究人员来说，无疑是一个巨大的遗憾。我更希望看到的是图文并茂的步骤解析，而不是一堆高深的抽象概念。

评分☆☆☆☆☆

从装帧和排版上看，这本书的质量是上乘的，纸张的厚度和印刷的清晰度都无可挑剔，这在学术著作中算是比较少见的。这一点倒是值得称赞，毕竟阅读一本印刷质量差的专业书籍是一种折磨。但是，内容上的不足是致命的。我一直在寻找关于“样品准备中的文物保护”这一块的论述。因为在进行一些精细的生物切片或免疫组化染色时，过度或不当的固定处理，特别是热处理，往往会对样本中的抗原性造成不可逆的破坏。我希望能找到一些关于如何通过微波技术的精准控制来“温和地”锁定细胞结构，同时最大限度地保留生物活性标记物的信息。这本书里，关于“损伤”的讨论非常抽象，大多是数学模型预测的损伤阈值，而不是基于电镜观察到的实际形态学变化。如果能有对比图，例如“传统热固定”和“微波固定”在同一目标蛋白上的免疫荧光效果对比，那价值将大大提升。现在看来，它更像是一本停留在理论推演阶段的早期草稿。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字风格非常古板，学术气息浓厚到让人有些喘不过气来。我是一个生物学背景的研究生，虽然对物理原理有基础了解，但这本书的叙事方式更像是给物理学家写的教科书，而不是给生物或材料科学领域的研究人员准备的工具书。它似乎假设读者已经对微波场的耦合效应、介电常数的变化曲线等有着极其深入的理解。我在阅读过程中，频繁地需要在脑海中进行大量的背景知识检索，试图将那些复杂的物理方程与实际的显微镜样本处理联系起来。这种阅读体验，坦白地说，是非常痛苦的。我尝试去寻找一些实际案例分析，看看别人的实验室是如何成功应用这些方法的，但全书几乎找不到任何一个可以称之为“案例研究”的部分。所有的论述都停留在“理论上可行”的层面，缺乏将理论转化为实践的桥梁。这让人不禁怀疑，作者是否真的在实际的显微镜制样过程中应用过这些方法，或者，他是否对目标读者的知识结构有过充分的考量。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆