From Cells to Proteins: Imaging Nature across Dimensions: Proceedings of the NATO Advanced Study Institute on From Cells to Proteins: Imaging Nature across Dimensions Pisa, Italy 12–23 September 2004

تا چه حد می توانیم کوچکترین رازهای طبیعت را ببینیم؟ آیا روزی در آینده نزدیک امکان بررسی ساختارهای زنده در سطح اتمی وجود خواهد داشت؟ این حوزه مطالعه بسیار بین رشته ای است، زیرا از اصول و تکنیک های زیست شناسی، فیزیک، شیمی، ریاضیات و مهندسی برای روشن ساختن ساختارهای درشت مولکول های بیولوژیکی، ساختارهای فوق مولکولی، اندامک ها و سلول ها استفاده می کند. این کتاب اطلاعات به روز شده ای در مورد میزان اطلاعاتی که می توانیم در کاوش جزئیات داخلی نمونه های بیولوژیکی در ساختار و ترکیب اصلی آنها به دست آوریم ارائه می دهد.

این کتاب به اجرای پرتو لیزر و اسکن مرحله می پردازد. سیستم های دارای اپتیک کانفوکال یا میکروسکوپ چند فوتونی. ظهور آشکارسازهای الکترواپتیکی جدید با حساسیت، خطی بودن و دامنه دینامیکی زیاد. امکان ارتقاء سریع تصویر دو بعدی، بازسازی، بازسازی، تجزیه و تحلیل و نمایش سه بعدی و استفاده از تکنیک های لومینسانس (FLIMT، FRET همراه با استفاده از نقاط کوانتومی) که امکان بررسی سازماندهی مکانی-زمانی شیمیایی و مولکولی را می دهد. فرآیندهای زندگی؛ میکروسکوپ الکترونی و میکروسکوپ نیروی روبشی (SFM) نیز ارائه شده است که چشم اندازهای کاملاً جدیدی را برای تجزیه و تحلیل توپوگرافی سطح ماده بیولوژیکی در محیط آبی آن با وضوح قابل مقایسه با وضوح بدست آمده توسط EM باز کرده است.

How deep we can see inside Nature's smallest secrets? Will it be possible some day in the near future to investigate living structures at atomic level? This area of study is very interdisciplinary, since it applies the principles and the techniques of biology, physics, chemistry, mathematics, and engineering to elucidate the structures of biological macromolecules, of supramolecular structures, organelles, and cells. This book offers updated information on how much information we are able to obtain in the exploration of the inner details of biological specimens in their native structure and composition.

The book deals with the implementation of laser beam and stage scanning systems incorporating confocal optics or multiphoton microscopy; the advent of new electro-optical detectors with great sensitivity, linearity, and dynamic range; the possibility of 2D fast image enhancement, reconstruction, restoration, analysis and 3D display, and the application of luminescence techniques (FLIMT, FRET combined with the use of quantum dots), which gives the possibility to investigate the chemical and molecular spatio-temporal organization of life processes; Electron Microscopy and Scanning Force Microscopy (SFM), are also presented, which has opened completely new perspectives for analyzing the surface topography of biological matter in its aqueous environment at a resolution comparable to that achieved by EM.