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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 分辨本领和放大倍数 5

一、分辨本领 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、电子束的激发荧光 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、球面象差及畸变 10

二、衍射象差 11

三、色差 11

四、象散 12

五、景深 12

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 17

第一节 引言 17

第二节 透射电子显微镜 17

一、电子光学系统 18

二、真空系统 19

三、电子系统 19

第三节 扫描电子显微镜 20

一、工作原理 20

二、扫描电镜的特点和应用 21

第四节 高分辨率的扫描透射电镜 21

一、超高真空的场发射式电镜 21

二、附加在透射电镜或扫描电镜上的STEM 21

第五节 高压电子显微镜 22

第六节 低压电子显微镜 23

第七节 环境扫描电子显微镜 23

第三章 新型的电子显微镜 25

第一节 扫描探针显微镜简介 25

第二节 扫描隧道显微镜 26

一、扫描隧道显微镜的物理原理 26

二、扫描隧道显微镜的工作原理 26

三、扫描隧道显微镜在生物医学中的应用 27

第四节 原子力显微镜 28

一、原子力显微镜的物理原理 28

二、原子力显微镜的工作原理 28

三、原子力显微镜在生物医学中的应用 29

第五节 激光扫描共聚焦显微镜 30

一、激光扫描共聚焦显微镜的基本工作原理 30

二、激光扫描共聚焦显微镜的特点 30

三、激光扫描共聚焦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 36

第一节 引言 36

第二节 分析电镜 36

第三节 能谱分析仪简论 38

一、X射线能谱分析基本原理 38

二、能谱分析仪的工作原理 39

三、能谱分析在生物医学中的应用 39

四、应用能谱分析时应注意的要点 41

第四节 电子显微镜的特点 42

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 45

第一节 引言 45

第二节 图像分析与识别技术 45

一、图像分析 45

二、图像识别 46

第三节 图像处理技术 46

一、图像处理技术的发展 46

二、图像处理种类 47

三、图像存储格式 48

四、图像压缩 50

五、图像处理软件 51

第四节 图像数据的计算机网络交流 52

一、电子邮件（E-mail）方式 52

二、FTP文件传输 52

三、Intemet网站发布 53

第六章 电子显微镜室的设计 55

第一节 电子显微镜工作环境的指标要求及设计 55

一、防震指标及要求 55

二、防磁要求 55

三、防尘要求 55

四、电力、供水要求 55

五、电镜室的恒温、恒湿要求 56

六、防火、防水、防毒要求 56

第二节 电子显微镜室的布局及设计 56

第七章 电镜常用工作点调试、操作技巧及常用维护 58

第一节 透射电子显微镜的常用工作点调试 58

一、灯丝像的调试 58

二、聚光镜光阑对中 59

三、光斑对中 59

四、物镜光阑对中 59

五、电压中心和电流中心的调整 59

六、消象散 59

第二节 扫描电镜的常用工作点调试 60

一、电子束对中 60

二、消象散 60

三、调整工作距离 60

第三节 电镜的操作技巧 60

一、电镜观察前的准备工作 60

二、电镜观察过程中的注意事项 60

三、电镜观察完成后的注意事项 61

第四节 电子显微镜的日常维护及检修 61

一、电子光学系统的日常维护及检修 61

二、真空系统的日常维护及检修 61

三、机械系统的日常维护 62

四、电子控制系统的日常维护 62

第八章 电镜样品拍摄和暗室技术 63

第一节 电镜样品拍摄 63

一、拍摄前的准备 63

二、透射电镜样品拍摄 63

三、扫描电镜样品拍摄 64

第二节 电镜暗室技术及基本设备 64

一、电镜暗室技术 64

二、暗室的基本设备 65

第三节 电镜底片的冲洗 65

一、显影 65

二、停显 66

三、定影 67

四、水冲洗 67

五、干燥 67

六、底片及照片的修整 67

第四节 电镜照片的放大 67

一、电镜用相纸的性能和种类 67

二、放大技术 67

三、显影 68

四、停显 69

五、上光 69

第五节 翻拍技术与幻灯片的制作 69

一、翻拍技术 69

二、黑白幻灯片的制作 70

三、彩色幻灯片的制作 70

中篇 电子显微镜生物样品制备技术 73

第九章 常规透射电镜样品制备技术 73

第一节 引言 73

第二节 制样前的准备工作 74

一、实验设计的准备 75

二、实验器具和实验试剂的准备 75

三、实验动物的准备 75

第三节 取材 75

一、取材的基本要求 76

二、取材的具体方法 76

第四节 固定 76

一、固定的定义和目的 76

二、固定方法 77

三、电镜制样中常用的缓冲液及其配制 78

四、电镜制样中常用的固定剂及其配制 80

五、影响固定效果的因素 83

第五节 漂洗与脱水 84

第六节 浸透与包埋 85

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 88

一、修块 88

二、定位 88

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 94

一、染色原理及染色液 94

二、染色方法 95

第十节 微波技术在电镜样品制备中的应用 96

一、电镜样品制备各程序中微波的应用 96

二、微波使用的注意事项 97

第十一节 生物样品的快速制备技术 97

一、常规诊断快速制样法 97

二、乙腈快速脱水与浸透法 97

第十二节 一些特殊样品的制备技术 98

一、血液样品的电镜样品制备 98

二、培养细胞、细菌的电镜样品制备 99

三、石蜡组织块的电镜样品制备 100

四、耳蜗、眼球电镜样品制备 100

五、薄样品的电镜样品制备 101

六、不易渗透或难定位样品的电镜样品制备 101

第十章 电镜酶细胞化学技术 103

第一节 酶细胞化学反应的基本原理 103

一、水解酶 103

二、氧化还原酶 103

第二节 酶细胞化学的常规操作步骤 104

一、取材 104

二、固定 104

三、置换缓冲液 105

四、孵育 105

五、漂洗组织 105

六、后固定 105

七、脱水包埋 105

八、超薄切片与染色 105

九、对照实验 105

第三节 常用的孵育液配方及操作注意事项 106

一、常用的孵育液 106

二、酶细胞化学的操作注意事项 107

第十一章 免疫电镜技术 110

第一节 引言 110

第二节 免疫电镜技术的基本方法 111

一、标本处理 111

二、基本技术方法 112

第三节 胶体金探针的制备技术 114

一、胶体金的制备 114

二、蛋白质－胶体金的制备 115

第四节 胶体金标记免疫电镜技术 119

一、包埋前胶体金标记免疫电镜技术 119

二、包埋后免疫电镜技术 121

第五节 铁蛋白标记免疫电镜技术 125

一、铁蛋白的提取和纯化 125

二、铁蛋白的鉴定 125

三、抗体－铁蛋白的交联方法 126

四、用抗体－铁蛋白标记细胞表面抗原 126

第十二章 原位核酸分子杂交技术 128

第一节 原位杂交的原理及操作 128

一、原位杂交的原理 128

二、原位杂交的基本操作方法 129

第二节 探针的种类及探针标记技术 130

一、探针的种类 130

二、探针的标记 131

第三节 电镜原位杂交 132

一、电镜原位杂交的准备 133

二、电镜原位杂交的种类 133

三、有关电镜原位杂交的注意点 133

第十三章 其他常用的细胞化学技术 136

第一节 离子细胞化学技术 136

一、钙离子细胞化学具体操作 136

二、钙离子细胞化学具体操作中的注意事项 136

第二节 阴离子位点显示技术 137

一、阳离子化铁蛋白染色法具体操作 137

二、聚乙烯亚胺染色法具体操作 137

三、注意事项 137

第三节 氧自由基显示技术 138

一、H2O2细胞化学具体操作 138

二、O2？细胞化学具体操作 138

三、操作注意事项 138

第四节 示踪细胞化学 138

一、镧细胞化学具体方法 138

二、注意事项 139

第五节 凝集素显示糖类细胞化学 139

一、凝集素显示糖类细胞化学具体方法 139

二、注意事项 139

第六节 乙酰胆碱受体显示细胞化学 139

一、乙酰胆碱受体显示细胞化学具体方法 139

二、注意事项 140

第七节 细胞膜复合糖类电镜显示法 140

一、钌红染色法 140

二、胶体铁染色法 140

三、标记生物毒素染色法 140

四、注意事项 141

第十四章 负染色和放射自显影 142

第一节 负染色技术 142

一、染液配制及弗姆瓦膜的制备 142

二、标本制备及操作方法 142

三、负染色标本制备及分析时应注意的问题 143

第二节 放射自显影术 143

一、放射自显影术的原理 143

二、放射自显影的方法 144

三、放射自显影的分类 146

第十五章 扫描电子显微镜生物样品制备技术 148

第一节 常规生物样品扫描电镜制样方法 148

一、SEM生物样品制备的基本要求 148

二、SEM生物样品制备的基本操作程序 148

第二节 免疫扫描电镜标本制备方法 153

一、抗体的制备 153

二、具体操作步骤 153

第三节 生药样品的制备 153

第四节 组织割断及管道铸型技术 153

一、组织、细胞割断法 153

二、管道铸型样品制备法 154

下篇 生物样品冷冻制备技术及EDX能谱微区分析技术 159

第十六章 生物样品的超低温快速冷冻固定技术 159

第一节 引言 159

第二节 快速冷冻固定的物理原理 160

一、生物组织的低温热传导 160

二、生物组织中冰晶的产生及对组织的损伤 164

第三节 快速冷冻固定方法 165

一、插入式超低温快速冷冻固定 165

二、镜面式超低温快速冷冻固定 166

三、其他冷冻固定方法 167

四、冷冻保护剂 168

五、不使用冷冻保护剂的超低温快速冷冻 168

第十七章 超低温快速冷冻固定后的生物样品处理 172

第一节 冷冻超薄切片 172

一、冷冻超薄切片原理 172

二、冷冻超薄切片方法 172

三、冷冻超薄切片的技术关键 173

第二节 快速冷冻置换 174

一、冷冻置换原理 174

二、冷冻置换方法 174

三、冷冻置换的技术关键 175

第三节 冷冻干燥 176

一、冷冻干燥原理 176

二、冷冻干燥方法 176

三、冷冻干燥的技术关键 178

第四节 冷冻断裂 178

一、冷冻断裂原理 178

二、冷冻断裂方法 178

三、冷冻断裂在生物医学中的应用 180

第五节 低温包埋技术 180

一、低温包埋树脂 180

二、固定、脱水、浸透和包埋 180

三、聚合 182

四、切片与染色 183

五、低温包埋过程中需注意的问题 183

第十八章 生物样品的EDX微区分析技术 188

第一节 生物样品微区分析方法 188

一、定性分析 188

二、半定量分析 188

三、定量分析 189

第二节 生物薄标样及生物薄标样的制备技术 189

一、理想的生物薄标样应具备的条件 189

二、生物薄标样的制备 190

三、生物薄标样的测试 191

四、国内外常用的生物薄标样简介 192

第三节 生物样品的微区定量分析测试 194

一、测试前的仪器准备工作 195

二、仪器测量条件的选择 195

三、定量测试步骤 196

附录一电子显微镜常用尺度的换算方法 198

附录二中华人民共和国国家标准：电子显微镜X射线能谱分析 199

生物薄标样通用技术条件（GB/T17507-1998） 199

附录三超微结构图谱 203