1 新型熒光蛋白標記技術／張智紅  駱清銘

  1.1 引言

  1.2 熒光蛋白及其突變體

    1.2.1 色彩斑斕的熒光蛋白

    1.2.2 大斯托克斯位移熒光蛋白

    1.2.3 光激活與光轉換熒光蛋白

    1.2.4 光敏感熒光蛋白

    1.2.5 計時熒光蛋白

  1.3 報告型熒光蛋白探針

    1.3.1 活細胞內的蛋白質示蹤

    1.3.2 活細胞內基因表達的監控

    1.3.3 光轉換和光激活熒光蛋白探針的生物學應用

  1.4 功能型熒光蛋白探針

    1.4.1 氧化還原型探針

    1.4.2 ATP熒光蛋白探針

    1.4.3 pH探針

    1.4.4 電壓敏感性探針

    1.4.5 鈣探針

    1.4.6 汞離子探針

    1.4.7 銅離子探針

    1.4.8 鋅離子探針

  1.5 熒光共振能量轉移型探針

    1.5.1 熒光共振能量轉移（FRET）簡介

    1.5.2 FRET成像技術在細胞生物學研究中的應用

    1.5.3 分子內FRET探針

    1.5.4 分子間FRET探針

  1.6 基於熒光蛋白的雙分子熒光互補技術

    1.6.1 雙分子熒光互補檢測方法的建立

    1.6.2 雙分子熒光互補技術的特點

    1.6.3 雙分子熒光互補技術的應用

    1.6.4 基於熒光的蛋白相互作用研究方法的量化檢測

    1.6.5 雙分子熒光互補技術的限制因素

    1.6.6 BiFC的發展與應用展望

  1.7 熒光蛋白標記在活體腫瘤光學成像中的應用

    1.7.1 基於內源性熒光蛋白標記的活體腫瘤光學成像

    1.7.2 基於熒光蛋白的靶向性探針用於活體腫瘤光學成像

    1.7.3 展望

  1.8 熒光蛋白轉基因小鼠在活體免疫光學成像中的應用

    1.8.1 熒光蛋白標記的轉基因動物模型

    1.8.2 熒光蛋白標記的病原微生物在感染免疫成像中的應用

  參考文獻

2 雙光子分子探針／李昱  董小虎  劉志洪  秦金貴

  2.1 雙光子吸收概論

    2.1.1 雙光子吸收效應的基本概念

    2.1.2 雙光子吸收效應的測試方法

    2.1.3 雙光子吸收效應的應用簡介

  2.2 有機雙光子吸收材料的分子設計與結構類型

    2.2.1 一維不對稱偶極D-Tr-A結構的分子

    2.2.2 一維對稱結構的雙光子吸收分子

    2.2.3 卟啉及類卟啉等二維平面型雙光子吸收化合物

    2.2.4 多維枝型雙光子吸收化合物

  2.3 雙光子分子探針的研究進展

    2.3.1 熒光探針的識別機理

    2.3.2 用於雙光子成像的傳統熒光探針

    2.3.3 常用於雙光子熒光探針的熒光團

    2.3.4 雙光子熒光探針的研究進展

    2.3.5 雙光子分子探針研究展望

  參考文獻

3 光調控神經環路／劉楠

  3.1 光遺傳學技術

    3.1.1 光遺傳學技術的歷史

    3.1.2 光遺傳學技術的優勢

    3.1.3 光敏感蛋白

  3.2 光遺傳學技術研究的步驟

    3.2.1 細胞特異性標記方法

    3.2.2 病毒轉染

    3.2.3 構建光神經界面

    3.2.4 光刺激參數選擇

    3.2.5 電生理記錄及行為學

  3.3 光分子探針解讀神經環路的工作機制

    3.3.1 光遺傳學技術對神經環路信息編碼機制的研究

    3.3.2 光分子探針技術推動腦連接組學研究發展

  3.4 光分子探針探究神經環路如何調控認知與行為

    3.4.1 運動

    3.4.2 感覺

    3.4.3 記憶

    3.4.4 情感

    3.4.5 犒賞

  3.5 光分子探針定位神經環路異常與疾病的關繫

    3.5.1 中樞神經繫統疾病

    3.5.2 光遺傳學技術在外周神經繫統、心血管繫統、細胞生物學及模式動物研究中的應用

  3.6 用於神經科學的光學探針技術

    3.6.1 光學探針技術

    3.6.2 用於光遺傳學技術的探針——光電極陣列

    3.6.3 用於實驗和臨床的光遺傳學裝置

  參考文獻

4 拉曼成像及其生物醫學應用／陳濤  黃岩誼

  4.1 引言

    4.1.1 拉曼散射的發現與發展

    4.1.2 作為分子檢測手段的拉曼散射

    4.1.3 相干拉曼散射在分子成像中的應用

  4.2 拉曼散射基本原理

    4.2.1 光散射過程的一般概念

    4.2.2 拉曼散射原理

  4.3 拉曼光譜儀

    4.3.1 光源

    4.3.2 激發和采集

    4.3.3

    4.3.4 光譜記錄

  4.4 拉曼成像

  4.5 相干拉曼散射

    4.5.1 相干拉曼散射原理

    4.5.2 應用於顯微術的CARS與SRS

    4.5.3 ORS顯微術的發展

    4.5.4 ORS研究實例

    4.5.5 拉曼誘導克爾效應（Raman-induced Kerr effect，RIKE）

    4.5.6 相干拉曼成像面臨的挑戰和展望

  4.6 拉曼成像總結

  參考文獻

5 超分辨定位成像／黃振立  王伊娜  龍帆  胡哲  趙澤宇

  5.1 引言

    5.1.1 光學顯微鏡的分辨率極限

    5.1.2 超分辨定位成像簡介

  5.2 超分辨定位成像中的熒光探針

    5.2.1 簡介

    5.2.2 單分子發光的控制

    5.2.3 熒光探針的選取

  5.3 超分辨定位成像的方法和裝置

    5.3.1 超分辨定位成像方法

    5.3.2 超分辨定位顯微鏡的基本裝置

    5.3.3 超分辨定位顯微鏡的高級裝置

  5.4 超分辨定位成像中的圖像處理

    5.4.1 空間分辨率的決定因素

    5.4.2 單分子定位方法

    5.4.3 圖像處理

  5.5 超分辨定位成像的應用

    5.5.1 二維成像

    5.5.2 三維成像

  5.6 結論與展望

  參考文獻

6  光聲分子（功能）成像／邢達楊思華

  6.1 引言

  6.2 光聲成像原理、算法及繫統

    6.2.1 光聲成像原理

    6.2.2 光聲信號的激發

    6.2.3 光聲掃描方式及其成像算法

    6.2.4 光聲成像繫統

    6.2.5 涉及的特殊問題

  6.3 國內外狀況

    6.3.1 國外研究現狀

    6.3.2 國內研究現狀

  6.4 應用發展趨勢

    6.4.1 光聲微循環成像及腫瘤早期檢測和治療監控的應用研究

    6.4.2 活體光聲血液功能參數（血氧及碳氧飽和度）檢測的應用研究

    6.4.3 血管內易損斑塊的光聲組分識別與成像的應用研究

    6.4.4 熱聲成像低密度異物檢測的應用研究

    6.4.5 熱聲成像在乳腺癌檢測中的應用研究

  參考文獻

7  活體小動物光學分子成像／鄧勇  楊孝全  駱清銘

  7.1 光在生物組織中的傳輸模型

    7.1.1 引言

    7.1.2 光子輸運方程

    7.1.3 光子輸運方程的擴散近似方法

    7.1.4 光子輸運方程的蒙特卡羅方法

  7.2 擴散光學斷層成像

    7.2.1 引言

    7.2.2 擴散光學斷層成像模式

    7.2.3 擴散光學斷層圖像重建方法

    7.2.4 在生物醫學研究中的實際應用

  7.3 小動物活體光學分子成像

    7.3.1 引言

    7.3.2 平面式熒光分子成像

    7.3.3 熒光分子斷層成像

    7.3.4 生物發光斷層成像

  7.4 多模式小動物活體分子成像

    7.4.1 引言

    7.4.2 多模式分子成像繫統

    7.4.3 基於多模式的光學分子圖像重建和多模式圖像融合

    7.4.4 在生物醫學研究中的應用

  參考文獻

索引