單分子技術(shù)實驗指南

前言

　　20世紀(jì)90年代后期，由于科學(xué)發(fā)展的必然以及技術(shù)條件的漸臻完備，興起了以研究活細(xì)胞大分子為目的的單分子研究，有人稱之為單分子生物學(xué)（biology in singulo），它是21世紀(jì)生命科學(xué)發(fā)展的一個重要方向，其前景非常廣闊?！　　秵畏肿蛹夹g(shù)實驗指南》就是為了滿足這一客觀需要而出版的，它涵蓋了相關(guān)的各項技術(shù)，是世界范圍內(nèi)第一本較全面介紹單分子技術(shù)的技術(shù)手冊專著。它的特色是：①內(nèi)容新穎，都是最近幾年的實驗資料和經(jīng)驗總結(jié)；②內(nèi)容翔實，都是各實驗室自己做過的實驗資料；③有一定的理論闡述，主要見于各章的概論部分。所以，這本手冊將會幫助有關(guān)科研人員較快地掌握和運(yùn)用單分子技術(shù)；另外，閱讀各章節(jié)前面所寫的理論引言，對于我們理解單分子行為也有所裨益?！　畏肿友芯繉τ谖覈幕A(chǔ)科學(xué)，特別是生命科學(xué)研究具有重要意義，對于推進(jìn)我國的科學(xué)、技術(shù)發(fā)展也會有長遠(yuǎn)、持久的作用。《單分子技術(shù)實驗指南》中譯本的問世，一定會對我國單分子研究的發(fā)展起到良好的推動作用。

內(nèi)容概要

生命過程的單分子研究是一個新興的研究領(lǐng)域，常常清晰并令人驚奇地揭示出生物大分子的精細(xì)工作。本書在世界范圍內(nèi)首次較全面地介紹廠單分子研究技術(shù)，主要涉及兩大類技術(shù)，一是熒光成像和光譜學(xué)技術(shù)，二是基于力學(xué)的操作和檢測。全書共分21章。第1章對單分子技術(shù)的發(fā)展做了回顧和展望，其余20章均以技術(shù)為主題，除扼要介紹相關(guān)理論外，主要是結(jié)合具體的研究實例較詳細(xì)地介紹實驗方法。本書語言清晰易懂，具有很強(qiáng)的實用性。    本書不僅對單分子生物學(xué)領(lǐng)域的專家具有重要的參考價值，更重要的是對那些想要在單分子領(lǐng)域做些研究的研究生、博士后及其他研究者也將會是極大的幫助。

書籍目錄

中譯本序前言第1章  單分子生物學(xué)的新時代第2章  采用全內(nèi)反射顯微鏡的單分子熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)第3章  在體和離體條件下用單納米精度的熒光成像技術(shù)觀察分子馬達(dá)的第4章  熒光探針共定位：具有納米級分辨率的精準(zhǔn)定位第5章  交替激光激發(fā)的單分子檢測第6章  采用偏振全內(nèi)反射熒光顯微術(shù)觀察單分子的取向和旋轉(zhuǎn)第7章  單分子水平的活細(xì)胞基因表達(dá)的成像第8章  活細(xì)胞內(nèi)單個病毒的示蹤第9章  采用熒光量子點進(jìn)行活細(xì)胞超敏感成像第10章  活體實時基因表達(dá)成像技術(shù)第11章  活細(xì)胞內(nèi)隨機(jī)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)事件的單分子成像技術(shù)第12章  離體和在體的熒光相關(guān)光譜術(shù)第13章  采用光阱技術(shù)研究分子馬達(dá)的性質(zhì)第14章  高分辨雙光阱光鑷的差分檢測第15章  肌動球蛋白馬達(dá)的成像和納米操縱技術(shù)第16章  采用磁阱技術(shù)的單分子研究第17章  利用原子力顯微鏡進(jìn)行多糖和蛋白質(zhì)的力學(xué)探測第18章  用納米孔技術(shù)進(jìn)行核酸及DNA-蛋白質(zhì)相互作用的單分子研究第19章  無外部負(fù)載、具有高時空分辨率的單分子納米金顆粒示蹤技術(shù)第20章  基于表面的單分子檢測技術(shù)的進(jìn)展第21章  液流牽張力分析法用于核酸一蛋白質(zhì)相互作用的單分子研究附錄  警示索引圖版

章節(jié)摘錄

　　有高數(shù)值孔徑（NA）的物鏡一般用于單分子監(jiān)測，一個大的收集角度可以有效檢測到來自隨意取向的熒光團(tuán)的光子。對于溶液中的μs-ALEX，油鏡頭（NA 1.3～1.45）提供最大的收集效率，但是工作距離有限（溶液中0～20μm）。高數(shù)值孔徑的水鏡（NA＝1.2）提供大的工作距離（水中達(dá)到50μm）并減少相差（接近理想的點擴(kuò)散函數(shù)）。物鏡一般從顯微鏡供應(yīng)商處訂購以確保兼容。　　二色分光器　　分光器的目的是讓激發(fā)光通過物鏡的后孔徑到樣品上并把發(fā)射光傳遞到檢測路徑。對于ALEX的應(yīng)用，商業(yè)途徑得到的多色分光器（或者AOTF，見前文，調(diào)制部分，以及下文，毫秒級ALEX：在毫秒尺度監(jiān)測構(gòu)象的動態(tài)）用來保證幾條激光同時被反射和傳遞。　　顯微鏡臺和溫度控制　　溶液中ALEX實驗不需要納米方位臺和帶馬達(dá)的臺子。一個xy方向的機(jī)械顯微鏡平臺用于放置樣品，它一般放置在一個5～100μl的小空間內(nèi)，用一個打孔的塑料墊圈放置于兩個玻璃片之間構(gòu)成。溫度控制通過冷卻或加熱設(shè)備實現(xiàn)，或者通過商品化的溫度恒定的樣品室罩在顯微鏡外面?！　嶒灠濉　『芏嗲闆r下，熒光發(fā)射連到顯微鏡的下端口。這需要用一個帶有環(huán)形開口的和顯微鏡低口匹配的實驗板把顯微鏡提升30 cm，還需要光學(xué)臺上4個支腳?！　“l(fā)射模塊　　離開顯微鏡的熒光通過下部開口到檢測模塊（圖5—4）。在顯微鏡的下部開口之后，一個針孔位于鏡頭的焦面上（這是桶形鏡頭，焦距的長度從制造商得到。通常，焦點接近顯微鏡的下部開口）。針孔就位于xy方向的定位器上并帶有一個微米尺，用來定位。這對第一次的校準(zhǔn)很有用，探測器不需要針孔來校準(zhǔn)。

編輯推薦

　　本書介紹細(xì)胞生物學(xué)及其他相關(guān)領(lǐng)域重要的新實驗技術(shù)——單分子技術(shù)，具有國際先進(jìn)水平和重要理論意義及潛在的高科技應(yīng)用價值，是國際上第一本較全面介紹單分子技術(shù)的技術(shù)手冊專著。本書適讀于相關(guān)領(lǐng)域研究生、教師及科研人員。

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