原子力顯微鏡及其生物學(xué)應(yīng)用

定　價(jià)：￥168.00

作　者：	[英] V.J.莫里斯，[英] A.R.柯?tīng)柋?著
出版社：	上海交通大學(xué)出版社
叢編項(xiàng)：
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787313168849	出版時(shí)間：	2019-07-01	包裝：	精裝
開(kāi)本：	16開(kāi)	頁(yè)數(shù)：		字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　《Atomic Force Microscopy for Biologists》是原子力顯微鏡在生物學(xué)應(yīng)用方面的經(jīng)典著作，自1999年首次出版以來(lái)取得良好反響，并于2010年進(jìn)行了第二次修訂出版。本書的三位著者Victor J. Morris， Andrew R. Kirby， A.Patrick Gunning均在著名的英國(guó)Quadram生物科學(xué)研究所（原食品研究所）工作，都是國(guó)際著名的原子力顯微鏡生物學(xué)（特別是食品）應(yīng)用專家。本書共9章，內(nèi)容涵蓋原子力顯微鏡的設(shè)備介紹、使用方法及其相關(guān)的應(yīng)用研究領(lǐng)域，既包含了原子力顯微鏡技術(shù)的基本原理，又探討了其應(yīng)用在不同生物組織系統(tǒng)中的關(guān)鍵問(wèn)題。本書適合從事與原子力顯微鏡技術(shù)相關(guān)的如生物學(xué)、材料學(xué)、食品科學(xué)等領(lǐng)域的技術(shù)人員、科研人員及相關(guān)專業(yè)的師生閱讀參考。

作者簡(jiǎn)介

　　鐘建，北京大學(xué)博士，國(guó)家淡水水產(chǎn)品加工技術(shù)研發(fā)中心，上海海洋大學(xué)食品學(xué)院副研究員，主要研究方向?yàn)樗a(chǎn)品加工及綜合利用。2012年入選上海市浦江人才計(jì)劃，2011年入選上海市領(lǐng)軍人才“后備隊(duì)”培養(yǎng)計(jì)劃，承擔(dān)“863”計(jì)劃子課題、上海市儀器試劑專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金等課題近10 項(xiàng)，近5年來(lái)在《Small》（IF=9.598）、《ACS Applied Materials & Interfaces》（IF=8.097）、《Trends in Food Science & Technology》（（IF=6.609）、《Food Hydrocolloids》（IF=5.089）等SCI雜志上以通信作者發(fā)表/接收論文30余篇（總影響因子超過(guò)140，影響因子＞5的論文11 篇，影響因子＞5的通信作者論文7 篇），主參編英文著作4 部，主參編中文教材著作4 部，授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利近30 項(xiàng)。

圖書目錄

[目錄](méi)

1 緒論……………………………………………………………………………… １

2 儀器……………………………………………………………………………… ４
2.1 原子力顯微鏡……………………………………………………………… ４
2.2 壓電掃描器………………………………………………………………… ６
2.3 探針和懸臂………………………………………………………………… ８
2.3.1 懸臂的幾何形狀………………………………………………… ８
2.3.2 探針針尖的幾何形狀…………………………………………… １０
2.3.3 探針針尖功能化………………………………………………… １２
2.4 樣品架…………………………………………………………………… １２
2.4.1 液體樣品池……………………………………………………… １２
2.5 檢測(cè)方法………………………………………………………………… １３
2.5.1 光學(xué)檢測(cè)：激光束偏移………………………………………… １３
2.5.2 光學(xué)探測(cè)器：干涉測(cè)量………………………………………… １５
2.5.3 電子探測(cè)器：電子隧道………………………………………… １５
2.5.4 電檢測(cè)器：電容………………………………………………… １７
2.5.5 電探測(cè)器：壓電懸臂…………………………………………… １７
2.6 控制系統(tǒng)………………………………………………………………… １８
2.6.1 ＡＦＭ電子……………………………………………………… １８
2.6.2 電子操作………………………………………………………… １９
2.6.3 反饋控制回路…………………………………………………… ２１
2.6.4 設(shè)計(jì)限制………………………………………………………… ２２
2.6.5 提高大掃描器的性能…………………………………………… ２３
2.7 振動(dòng)隔離：熱和機(jī)械…………………………………………………… ２３
2.8 校準(zhǔn)……………………………………………………………………… ２４
2.8.1 壓電掃描器的非線性特性……………………………………… ２５
2.8.2 探針相關(guān)因素：卷積效應(yīng)……………………………………… ２５
2.8.3 校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)………………………………………………………… ２６
2.8.4 掃描校準(zhǔn)樣品的探針針尖……………………………………… ２７
2.9 整合型原子力顯微鏡…………………………………………………… ２８
2.9.1 聯(lián)用AFM 光學(xué)顯微鏡……………………………………… ２８
2.9.2 “潛艇AFM”———聯(lián)用AFM Langmuir槽………………… ２９
2.9.3 聯(lián)用AFM表面等離子共振技術(shù)…………………………… ２９
2.9.4 冷凍AFM ……………………………………………………… ３０
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………… ３０

3 基本原理……………………………………………………………………… ３３
3.1 力………………………………………………………………………… ３３
3.1.1 范德瓦爾斯力和力距離曲線………………………………… ３３
3.1.2 靜電力…………………………………………………………… ３５
3.1.3 毛細(xì)管力和黏附力……………………………………………… ３５
3.1.4 雙層力…………………………………………………………… ３７
3.2 成像模式………………………………………………………………… ３７
3.2.1 接觸直流模式…………………………………………………… ３８
3.2.2 交流模式：輕敲模式和非接觸模式…………………………… ３８
3.2.3 偏轉(zhuǎn)模式………………………………………………………… ４３
3.3 成像類型………………………………………………………………… ４４
3.3.1 形貌……………………………………………………………… ４５
3.3.2 摩擦力…………………………………………………………… ４５
3.3.3 相位……………………………………………………………… ４５
3.4 基底……………………………………………………………………… ４６
3.4.1 云母……………………………………………………………… ４７
3.4.2 玻璃……………………………………………………………… ４７
3.4.3 石墨……………………………………………………………… ４７
3.5 一般問(wèn)題………………………………………………………………… ４７
3.5.1 熱漂移…………………………………………………………… ４７
3.5.2 多針效應(yīng)………………………………………………………… ４８
3.5.3 “泳池”偽像……………………………………………………… ４９
3.5.4 高反射樣品上的光學(xué)干擾……………………………………… ４９
3.5.5 樣品粗糙度……………………………………………………… ５０
3.5.6 樣品流動(dòng)性……………………………………………………… ５１
3.5.7 液體中成像……………………………………………………… ５１
3.6 開(kāi)始……………………………………………………………………… ５２
3.6.1 ＤＮＡ …………………………………………………………… ５２
3.6.2 麻煩的大樣品…………………………………………………… ５４
3.7 圖像優(yōu)化………………………………………………………………… ５６
3.7.1 灰度級(jí)和彩色表………………………………………………… ５６
3.7.2 亮度和對(duì)比度…………………………………………………… ５６
3.7.3 高通和低通濾波………………………………………………… ５６
3.7.4 歸一化和平面擬合……………………………………………… ５６
3.7.5 去尖……………………………………………………………… ５７
3.7.6 傅里葉過(guò)濾……………………………………………………… ５７
3.7.7 相關(guān)平均………………………………………………………… ５８
3.7.8 立體圖和浮雕…………………………………………………… ５８
3.7.9 做好你的功課…………………………………………………… ５８
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………… ５９

4 大分子………………………………………………………………………… ６０
4.1 成像方法………………………………………………………………… ６０
4.1.1 針尖黏附、分子損傷和推移…………………………………… ６０
4.1.2 將大分子沉積在基底上………………………………………… ６０
4.1.3 金屬涂層樣品…………………………………………………… ６２
4.1.4 在空氣中成像…………………………………………………… ６２
4.1.5 非水性液體成像………………………………………………… ６３
4.1.6 將分子與基底結(jié)合……………………………………………… ６３
4.1.7 在水或緩沖液下成像…………………………………………… ６６
4.2 核酸（ＤＮＡ）……………………………………………………………… ６８
4.2.1 ＤＮＡ成像……………………………………………………… ６８
4.2.2 ＤＮＡ構(gòu)象、大小和形狀………………………………………… ６９
4.2.3 ＤＮＡ蛋白相互作用…………………………………………… ７４
4.2.4 特定站點(diǎn)的定位和繪譜………………………………………… ７７
4.2.5 染色體…………………………………………………………… ７９
4.3 核酸（ＲＮＡ）……………………………………………………………… ８１
4.4 多糖……………………………………………………………………… ８２
4.4.1 多糖成像………………………………………………………… ８３
4.4.2 大小、形狀、結(jié)構(gòu)和構(gòu)象………………………………………… ８４
4.4.3 聚集體，網(wǎng)絡(luò)和凝膠…………………………………………… ９０
4.4.4 纖維素，植物細(xì)胞壁和淀粉…………………………………… ９５
4.4.5 蛋白多糖和黏蛋白…………………………………………… １００
4.5 蛋白質(zhì)…………………………………………………………………… １０２
4.5.1 球狀蛋白……………………………………………………… １０２
4.5.2 抗體…………………………………………………………… １０７
4.5.3 纖維蛋白……………………………………………………… １０８
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………… １１２

5 界面系統(tǒng)……………………………………………………………………… １６７
5.1 界面介紹………………………………………………………………… １６７
5.1.1 表面活性……………………………………………………… １６７
5.1.2 界面系統(tǒng)ＡＦＭ研究………………………………………… １７０
5.1.3 Langmuir槽…………………………………………………… １７０
5.1.4 Langmuir-Blodgett膜轉(zhuǎn)移…………………………………… １７１
5.2 樣品制備………………………………………………………………… １７２
5.2.1 清潔方案：玻璃器皿和槽…………………………………… １７２
5.2.2 基底…………………………………………………………… １７４
5.2.3 浸漬…………………………………………………………… １７５
5.3 磷脂……………………………………………………………………… １７５
5.3.1 早期磷脂膜ＡＦＭ研究……………………………………… １７６
5.3.2 ＡＦＭ修飾磷脂雙層…………………………………………… １７７
5.3.3 ＡＦＭ研究雙層內(nèi)在性質(zhì)……………………………………… １７９
5.3.4 磷脂雙層中的波紋相………………………………………… １８１
5.3.5 混合磷脂膜…………………………………………………… １８４
5.3.6 支撐層的影響………………………………………………… １８６
5.3.7 磷脂層的動(dòng)態(tài)過(guò)程…………………………………………… １８８
5.4 脂質(zhì)體和完整的囊泡…………………………………………………… １９２
5.4 脂質(zhì)蛋白混合膜………………………………………………………… １９３
5.5.1 磷脂雙層的高分辨率研究…………………………………… １９７
5.6 混雜脂質(zhì)／表面活性劑膜……………………………………………… １９８
5.7 界面蛋白膜……………………………………………………………… １９８
5.7.1 具體注意事項(xiàng)………………………………………………… １９８
5.7.2 界面蛋白膜的ＡＦＭ研究…………………………………… ２００
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………… ２０４

6 有序大分子…………………………………………………………………… ２１１
6.1 三維晶體………………………………………………………………… ２１１
6.1.1 結(jié)晶纖維素…………………………………………………… ２１１
6.1.2 蛋白質(zhì)晶體…………………………………………………… ２１２
6.1.3 核酸晶體……………………………………………………… ２１４
6.1.4 病毒和病毒晶體……………………………………………… ２１５
6.2 二維蛋白晶體：介紹…………………………………………………… ２１８
6.2.1 ＡＦＭ必須提供什么…………………………………………… ２１８
6.2.2 樣品制備：膜蛋白…………………………………………… ２２０
6.2.3 樣品制備：可溶性蛋白質(zhì)…………………………………… ２２０
6.3 二維膜蛋白晶體的ＡＦＭ研究………………………………………… ２２２
6.3.1 紫膜…………………………………………………………… ２２２
6.3.2 縫隙連接……………………………………………………… ２２４
6.3.3 光合蛋白膜…………………………………………………… ２２６
6.3.4 腎膜中的ＡＴＰ酶…………………………………………… ２２７
6.3.5 ＯｍｐＦ孔蛋白………………………………………………… ２２７
6.3.6 細(xì)菌Ｓ層……………………………………………………… ２２８
6.3.7 噬菌體?２９頭尾連接子……………………………………… ２３１
6.3.8 膜動(dòng)力學(xué)的ＡＦＭ成像……………………………………… ２３２
6.3.9 膜蛋白的力譜………………………………………………… ２３４
6.3.10 氣體囊泡蛋白………………………………………………… ２３４
6.4 可溶性蛋白質(zhì)二維晶體的ＡＦＭ研究………………………………… ２３５
6.4.1 成像條件……………………………………………………… ２３７
6.4.2 靜電考慮……………………………………………………… ２３８
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………… ２４０

7 細(xì)胞、組織和生物礦物……………………………………………………… ２５０
7.1 成像方法………………………………………………………………… ２５０
7.1.1 樣品準(zhǔn)備……………………………………………………… ２５０
7.1.2 力繪譜和機(jī)械測(cè)量…………………………………………… ２５２
7.2 微生物細(xì)胞：細(xì)菌，孢子和酵母菌…………………………………… ２６１
7.2.1 細(xì)菌…………………………………………………………… ２６１
7.2.2 酵母…………………………………………………………… ２６９
7.3 血細(xì)胞…………………………………………………………………… ２６９
7.3.1 紅細(xì)胞………………………………………………………… ２７０
7.3.2 白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞…………………………………………… ２７２
7.3.3 血小板………………………………………………………… ２７２
7.4 神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞………………………………………………… ２７３
7.5 上皮細(xì)胞………………………………………………………………… ２７５
7.6 非融合腎細(xì)胞…………………………………………………………… ２７６
7.7 內(nèi)皮細(xì)胞………………………………………………………………… ２７７
7.8 心肌細(xì)胞………………………………………………………………… ２７８
7.9 其他哺乳動(dòng)物細(xì)胞……………………………………………………… ２８０
7.10 植物細(xì)胞……………………………………………………………… ２８３
7.11 組織…………………………………………………………………… ２８６
7.11.1 嵌入切片……………………………………………………… ２８７
7.11.2 無(wú)嵌入切片…………………………………………………… ２８７
7.11.3 水合切片……………………………………………………… ２８８
7.11.4 冷凍斷裂復(fù)制品…………………………………………… ２８９
7.11.5 免疫標(biāo)記……………………………………………………… ２８９
7.12 生物礦物……………………………………………………………… ２９０
7.12.1 骨、肌腱和軟骨……………………………………………… ２９０
7.12.2 牙……………………………………………………………… ２９１
7.12.3 外殼…………………………………………………………… ２９２
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………… ２９３

8 其他探針顯微鏡……………………………………………………………… ３１０
8.1 概述……………………………………………………………………… ３１０
8.2 掃描隧道顯微鏡………………………………………………………… ３１０
8.3 掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡…………………………………………………… ３１３
8.4 掃描離子電導(dǎo)顯微鏡…………………………………………………… ３１４
8.5 掃描熱顯微鏡…………………………………………………………… ３１６
8.6 光鑷和光子力顯微鏡…………………………………………………… ３１７
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………… ３２０

9 力譜…………………………………………………………………………… ３２１
9.1 原子力顯微鏡的力測(cè)量………………………………………………… ３２１
9.2 力譜的第一步：從原始數(shù)據(jù)到力距離曲線………………………… ３２２
9.2.1 定量懸臂位移………………………………………………… ３２２
9.2.2 確定懸臂彈性常數(shù)…………………………………………… ３２３
9.2.3 力距離曲線分析……………………………………………… ３２５
9.3 拉伸方法………………………………………………………………… ３２７
9.3.1 分子的固有彈性特性………………………………………… ３２７
9.3.2 分子識(shí)別力譜………………………………………………… ３３１
9.3.3 化學(xué)力顯微鏡（ＣＦＭ）………………………………………… ３３５
9.4 推壓方法………………………………………………………………… ３３５
9.4.1 膠體探針顯微鏡（ＣＰＭ）……………………………………… ３３５
9.4.2 如何制作膠體探針懸臂組件………………………………… ３３７
9.4.3 變形和壓痕方法……………………………………………… ３４０
9.5力距離曲線分析……………………………………………………… ３４１
9.5.1 蠕蟲(chóng)狀鏈和自由連接鏈模型………………………………… ３４１
9.5.2 分子相互作用………………………………………………… ３４３
9.5.3變形分析……………………………………………………… ３４５
9.5.4 剝離時(shí)的黏合力……………………………………………… ３４５
9.5.5 變形時(shí)的彈性壓痕深度（δ）和接觸半徑（犪）………………… ３４６
9.5.6 零載荷時(shí)的接觸半徑………………………………………… ３４６
9.5.7 膠體力………………………………………………………… ３４７
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………… ３４８

掃描探針顯微鏡（ＳＰＭ）相關(guān)參考書籍…………………………………………… ３５６

索引………………………………………………………………………………… ３５８