醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)常用技術(shù)：原理和應(yīng)用
定 價(jià)：32 元
- 作者：易靜主編
- 出版時(shí)間：2017/7/1
- ISBN：9787040471465
- 出 版 社：高等教育出版社
- 中圖法分類：R329.2
- 頁碼：168
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16K
本書由紙質(zhì)教材和數(shù)字課程兩部分組成。紙質(zhì)部分共分5篇16章，分別介紹觀察細(xì)胞、細(xì)胞器和大分子的技術(shù)、操作細(xì)胞及其大分子的技術(shù)、分析細(xì)胞及其大分子的技術(shù)、分析細(xì)胞基本活動(dòng)的綜合技術(shù)及分析細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的綜合技術(shù)，每章重點(diǎn)展示細(xì)胞生物學(xué)常用實(shí)驗(yàn)技術(shù)的基本原理、基本操作過程及應(yīng)用舉例。數(shù)字課程部分鏈接成熟的技術(shù)步驟細(xì)節(jié)介紹，推介應(yīng)用該技術(shù)解決科學(xué)問題的典型文獻(xiàn)，該技術(shù)發(fā)明的歷史和人物介紹，并附自測題供學(xué)生練習(xí)和思考。本書適用于高等醫(yī)學(xué)院校本科生、研究生、醫(yī)學(xué)行業(yè)工作人員以及相關(guān)研究人員。
編寫本書的目的是為醫(yī)學(xué)院校的兩類人群——醫(yī)學(xué)生以及研究生或研究人員——概要地展示醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，其中既包括那些經(jīng)典而依然常用的單元技術(shù)，也包括新興的和整合的技術(shù)。我們不是想要提供一份操作手冊般可供直接使用的技術(shù)步驟指導(dǎo)，而是啟發(fā)讀者思考：一人們在面對未知科學(xué)問題時(shí)是怎樣創(chuàng)造和設(shè)計(jì)了各種基于細(xì)胞的技術(shù)手段的；選用什么技術(shù)可以解決實(shí)際問題；為什么這樣選；大致上怎么做？
為什么細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)與醫(yī)學(xué)相關(guān)
細(xì)胞生物學(xué)是研究細(xì)胞基本生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，因此必然與醫(yī)學(xué)有著密切的聯(lián)系。有趣的是，研究細(xì)胞的方法和技術(shù)從誕生伊始就與醫(yī)學(xué)密切相關(guān)。三個(gè)多世紀(jì)以前，英國物理學(xué)家R.Hooke在1665年出版了《顯微圖譜》一書，描述了他用自己制作的光學(xué)顯微鏡（透鏡組合）觀察到木栓切片時(shí)發(fā)現(xiàn)的蜂窩狀小孔結(jié)構(gòu)，他把這種小孔稱為“cell”（小室）。顯然，他看到的“cell”實(shí)際上是由植物細(xì)胞壁所圍成的空腔，因此他當(dāng)時(shí)并沒有發(fā)現(xiàn)真正的細(xì)胞，只是提出了“cell”這個(gè)名詞。真正發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的是同時(shí)代的荷蘭科學(xué)家A.Leeuwenhoek，他在1674年用自制的光學(xué)顯微鏡觀察到池塘水滴中的原生動(dòng)物細(xì)胞，并在其后的觀察中發(fā)現(xiàn)了哺乳動(dòng)物和人類的精子、鮭魚紅細(xì)胞的細(xì)胞核、牙垢中的細(xì)菌等。毫無疑問，這些發(fā)現(xiàn)必然導(dǎo)致Leeuwenhoek及其同時(shí)代的人們思考那些畸形的精子和牙垢中的細(xì)菌與人類的生殖和口腔疾病的關(guān)聯(lián)。
19世紀(jì)細(xì)胞學(xué)說的建立和細(xì)胞病理學(xué)的形成，使人們對人體和疾病的認(rèn)識進(jìn)入細(xì)胞水平，從而為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。醫(yī)院里所有活檢和手術(shù)標(biāo)本都要接受顯微鏡檢查（病理學(xué)檢查）的程序沿用至今，其觀察結(jié)果一直是疾病診斷最重要的依據(jù)之一，同時(shí)成為人類認(rèn)識疾病發(fā)生和發(fā)展過程的知識來源。20世紀(jì)細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的發(fā)展，進(jìn)一步使醫(yī)學(xué)研究深入到分子水平，對人體和疾病的認(rèn)識也上升到更加本質(zhì)的層次。例如，一些疾病的病理診斷依賴電子顯微鏡、免疫組織化學(xué)、流式細(xì)胞術(shù)、聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）等技術(shù)，這些都屬于分子細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)。從研究疾病的角度講，現(xiàn)代醫(yī)院，特別是研究型大學(xué)附屬的教學(xué)醫(yī)院（被稱為學(xué)術(shù)型醫(yī)院“acadenuc hospital”），普遍成立了各種實(shí)驗(yàn)室和研究所，對各科疾病進(jìn)行機(jī)制和防治的研究，其基本手段不可避免地包括細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)，例如細(xì)胞培養(yǎng)、基因表達(dá)和功能分析等。甚至，細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)已經(jīng)用于人類疾病的治療，這方面突出的例子是人體器官和組織的修復(fù)和再造中采用的組織工程（tissue engineering）技術(shù)和干細(xì)胞技術(shù)，如將源于自體的干細(xì)胞誘導(dǎo)分化并與材料整合移植到體內(nèi)，修補(bǔ)皮膚、軟骨、骨和肌腱等，這類技術(shù)的
第一篇 觀察細(xì)胞、細(xì)胞器和大分子的技術(shù)
第一章 顯微鏡技術(shù)
第一節(jié) 光學(xué)顯微鏡
第二節(jié) 激光掃描共聚焦顯微鏡
第三節(jié) 超高分辨率熒光顯微鏡技術(shù)
第四節(jié) 活細(xì)胞熒光工作站
第五節(jié) 電子顯微鏡
第六節(jié) 原子力顯微鏡
第二章 細(xì)胞化學(xué)技術(shù)
第一節(jié) 酶細(xì)胞化學(xué)技術(shù)
第二節(jié) 免疫細(xì)胞化學(xué)技術(shù)
第三節(jié) 原位雜交技術(shù)
第二篇 操作細(xì)胞及其大分子的技術(shù)
第三章 細(xì)胞結(jié)構(gòu)成分的離心分離技術(shù)
第一節(jié) 差速離心法
第二節(jié) 密度梯度離心法
第四章 細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)
第五章 細(xì)胞工程技術(shù)
第一節(jié) 細(xì)胞融合技術(shù)
第二節(jié) 核酸分子導(dǎo)入細(xì)胞的技術(shù)
第三篇 分析細(xì)胞及其大分子的技術(shù)
第六章 流式細(xì)胞術(shù)
第一節(jié) 分析式流式細(xì)胞術(shù)
第二節(jié) 分選式流式細(xì)胞術(shù)
第七章 組織和細(xì)胞顯微圖像分析技術(shù)
第一節(jié) 組織和細(xì)胞幾何參數(shù)的分析
第二節(jié) 熒光和染色的信號強(qiáng)度和陽性面積分析
第八章 定量分析mRNA的技術(shù)
第一節(jié) RT-PCR技術(shù)
第二節(jié) real-time PCR技術(shù)
第九章 分析蛋白質(zhì)的技術(shù)
第一節(jié) 免疫印跡
第二節(jié) 免疫共沉淀
第三節(jié) 熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）技術(shù)
第四篇 分析細(xì)胞基本活動(dòng)的綜合技術(shù)
第十章 檢測細(xì)胞增殖
第一節(jié) MTT法和CCK8法
第二節(jié) Brd〔J參入法
第三節(jié) 細(xì)胞周期分析
第十一章 檢測細(xì)胞衰老和死亡
第一節(jié) 衰老相關(guān)的β-半乳糖苷酶染色
第二節(jié) AnnexinV標(biāo)記
第三節(jié) TUNEL標(biāo)記
第十二章 檢測細(xì)胞自噬
第一節(jié) 自噬過程和水平的電鏡分析
第二節(jié) LC3-II水平和LC3點(diǎn)狀定位的檢測
第三節(jié) 自噬流的評估
第十三章 檢測細(xì)胞黏附和遷移
第一節(jié) 細(xì)胞一基質(zhì)黏附實(shí)驗(yàn)
第二節(jié) Transwell實(shí)驗(yàn)
第三節(jié) 劃痕實(shí)驗(yàn)
第五篇 分析細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的綜合技術(shù)
第十四章 分析蛋白質(zhì)修飾和活性
第一節(jié) 分析蛋白質(zhì)修飾的方法（以磷酸化和SLJMO化修飾為例）
第二節(jié) 分析酶活性的方法（以激酶和SUMO蛋白酶為例）
第三節(jié) 分析轉(zhuǎn)錄因子活性的方法
第十五章 干預(yù)基因的表達(dá)和功能
第一節(jié) 野生型、截短體或突變體基因的強(qiáng)制過度表達(dá)
第二節(jié) 基因沉默和敲除
第十六章 分析蛋白質(zhì)相互作用來驗(yàn)證蛋白質(zhì)的功能和上下游關(guān)系
第一節(jié) 基因表達(dá)干預(yù)下的免疫共沉淀分析
第二節(jié) 基因表達(dá)干預(yù)下的蛋白質(zhì)定位和相互作用分析
附錄 綜合實(shí)驗(yàn)：分析A基因?qū)δ[瘤細(xì)胞凋亡耐受的影響
實(shí)驗(yàn)一 腫瘤細(xì)胞的傳代培養(yǎng)
實(shí)驗(yàn)二 pEGFP-A基因表達(dá)質(zhì)粒的轉(zhuǎn)染
實(shí)驗(yàn)三 轉(zhuǎn)染細(xì)胞的熒光顯微鏡觀察
實(shí)驗(yàn)四 轉(zhuǎn)染細(xì)胞的活力檢測
實(shí)驗(yàn)五 流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞凋亡
《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)常用技術(shù)：原理和應(yīng)用》：
第一節(jié) 組織和細(xì)胞幾何參數(shù)的分析
組織和細(xì)胞幾何參數(shù)的分析是圖像分析處理中最常用的方法。
【技術(shù)方法與步驟】
通過不同的樣品制備和染色方法得到組織和細(xì)胞的切片，在適當(dāng)?shù)娘@微鏡物鏡倍率下，選取所需的視野。通過數(shù)碼相機(jī)采集圖像，通過圖像樣本的灰度直方圖，我們可區(qū)分不同細(xì)胞組分的灰度閾值，經(jīng)追蹤處理后識別出各組分的邊界，進(jìn)而檢測它們的面積、周長、形態(tài)因子等幾何參數(shù)。
例如，在進(jìn)行細(xì)胞核質(zhì)比分析時(shí)，根據(jù)染色標(biāo)本內(nèi)不同組分灰度直方圖確定核質(zhì)各自灰度峰值，設(shè)定區(qū)分的閾值范圍，分別測量細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)面積，可得到準(zhǔn)確的核質(zhì)比。通過對血管顯微圖像作形態(tài)分析和邊界檢測，可區(qū)分血管外膜、外彈力膜、中膜、內(nèi)彈力膜、內(nèi)膜和空腔的幾何參數(shù)，從而測定它們的面積、周長和血管壁厚度，換算出它們之間的各種比例，用于心血管疾病的常規(guī)檢測。通過對骨小梁、骨痂、成骨細(xì)胞等骨成分形態(tài)分析和比例測試，測定面積、周長、寬度和密度，換算出骨的體積參數(shù)，通過四環(huán)素?zé)晒怆p標(biāo)記，確定骨生長率，可以判別各種治療方法對骨質(zhì)疏松的治療效果。對骨髓腔做連續(xù)CT片和骨小梁的連續(xù)骨片，通過圖像處理后分析各組分的邊界輪廓，經(jīng)三維重建后能建立三維立體圖像，分析圖像的內(nèi)部剖面形態(tài)結(jié)構(gòu)，檢測幾何形態(tài)參數(shù)。
【應(yīng)用舉例】
骨小梁的幾何參數(shù)測量
●目的測量骨小梁面積，判斷骨手術(shù)或藥物治療后骨質(zhì)疏松的情況。
●材料、試劑和方法骨小梁切片通過HE染色，在10倍物鏡下選取若干個(gè)視野，原圖通過對比度增強(qiáng)，突出骨小梁的顯色。選取適當(dāng)灰度閾值后，經(jīng)二值化處理后生成黑白二值圖，再經(jīng)腐蝕膨脹等二值化處理方法清除骨小梁邊緣的粘連雜質(zhì)，然后通過擦碎片和填洞得到完整骨小梁白色圖像。最后經(jīng)骨小梁特征提取后，選擇所需幾何參數(shù)進(jìn)行測量，如面積、周長、厚度、骨小梁面積密度、骨小梁間距、節(jié)點(diǎn)數(shù)以及游離末端數(shù)等。
通過對不同組別的樣品做圖像處理，可得到一系列的分組數(shù)據(jù)，進(jìn)行組間比較后，可對藥物療效、手術(shù)處理后的新骨生長和形成效果加以判斷。
第二節(jié) 熒光和染色的信號強(qiáng)度和陽性面積分析
圖像分析常用于定性和半定量測量，分析顯色物所反映的生物大分子的表達(dá)水平，測定待測物質(zhì)的面積密度（面積百分比）和數(shù)量密度（數(shù)量百分比），常用于待測物質(zhì)的陽性表達(dá)率和特定區(qū)域的分布水平分析，如免疫組化、酶標(biāo)記、原位雜交分析等，同時(shí)也適用于同位素標(biāo)記的放射自顯影等各類標(biāo)記的檢測和銀顆粒分析的檢測。【技術(shù)方法與步驟】定量分析是顯微圖像分析最重要的應(yīng)用手段，細(xì)胞經(jīng)免疫細(xì)胞化學(xué)、原位雜交或特殊染色后，可以測定細(xì)胞內(nèi)DNA、RNA和蛋白質(zhì)等的相對含量，其原理是建立在朗玻一比爾（Lambert-Beer）定律基礎(chǔ)上，細(xì)胞吸收光度取決于細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)對特定波長光線能量的吸收能力。通過測量物質(zhì)透光性，換算成光密度值來進(jìn)行定量分析。因此圖像分析需建立灰度值和光密度含量閾值轉(zhuǎn)換表，通過對灰度的檢測可精確測定待測物的相對含量。酶相對含量也是一種定量分析，可通過檢測酶標(biāo)記物的灰度值強(qiáng)弱，轉(zhuǎn)換后進(jìn)行分析。熒光定量檢測一般要建立熒光標(biāo)準(zhǔn)，常用熒光標(biāo)準(zhǔn)微球或鈾玻璃作為參照物，細(xì)胞或組織經(jīng)熒光標(biāo)記后，通過對細(xì)胞內(nèi)鈣離子、細(xì)胞器、蛋白質(zhì)和核酸等熒光圖像做灰度值轉(zhuǎn)換，可以對其熒光光通量做出精確的定量分析，由于標(biāo)記方法的不同，還可做多熒光標(biāo)記的分析測量。目前常用現(xiàn)成的圖像處理軟件進(jìn)行操作和分析。
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