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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STEM21

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