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如何選購凝膠成像分析系統(tǒng)
更新時間:2019-03-13 點擊次數(shù):1780

一 、前言:
分子生物學(xué)作為一門基礎(chǔ)科學(xué),分子生物學(xué)已滲透到現(xiàn)代生物學(xué)的各個學(xué)科分支,隨著生物學(xué)理論與實驗方法的不斷進步,它的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴大。現(xiàn)在,生物學(xué)的影響已經(jīng)擴展到食品、化工、環(huán)境保護、能源、冶金等等諸多領(lǐng)域的發(fā)展。
生物學(xué)的分支學(xué)科各有一定的研究內(nèi)容而又相互依賴、互相交叉。此外,生命作為一種物質(zhì)運動形態(tài),有它自己的生物學(xué)規(guī)律,同時又包含并遵循物理和化學(xué)的規(guī)律。因此,生物學(xué)同物理學(xué)、化學(xué)有著密切的關(guān)系。生物分布于地球表面,是構(gòu)成地球景觀的重要因素。因此,生物學(xué)和地學(xué)也是互相滲透、互相交叉的。
二、如何選購購凝膠成像分析系統(tǒng)
數(shù)字影像技術(shù)訊速發(fā)展,成為數(shù)碼產(chǎn)品及分子影像產(chǎn)品的風(fēng)向標,靈敏度越來越高,自動化程度也更高,設(shè)計也更加人性化,逐漸變得像傻瓜照相機一般易用。另外,外型也更加小巧、時尚。分子成像分析系統(tǒng)的實際應(yīng)用逐漸的普遍化,市場上有很多種分子影像成像分析系統(tǒng),如何選購呢?長沙雅力生物科技有限公司為您指明方向!
(一)、根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用范圍來區(qū)分:
1、普通凝膠成像分析系統(tǒng):適用于對蛋白凝膠電泳(考馬斯染色,銀染)等可見光樣品,以及DNA/RNA(EB、TLC plates、SYBR Green)等紫外;進行圖象采集并進行定性和定量分析;
2、化學(xué)發(fā)光成像分析系統(tǒng):適用于化學(xué)發(fā)光/紫外光/可見光凝膠成像分析系統(tǒng),如ECL、ECL PLUS、Southern、CDP Star、CSPD、Northern和Western雜交的化學(xué)發(fā)光等各種化學(xué)發(fā)光暴光后的樣品檢測;
3、多色熒光成像分析系統(tǒng):適用于熒光/化學(xué)發(fā)光/可見光凝膠成像分析系統(tǒng),如:EB 、TLC plates、GFP plates、SYBR Green、SYBR Gold、SYBR Safe、Sypro Red、Sypro Orange、Texas Red、Rhodamine Red、Fluorescein、Deep Purple、Cy2、Cy3、Cy3.5、Cy5、熒光板等的樣品檢測;
4、多功能活體成像分析系統(tǒng):適用于生物發(fā)光(bioluminescence)與熒光(fluorescence)兩種技術(shù)。生物發(fā)光是用熒光素酶(luciferase)基因標記細胞或DNA,而熒光技術(shù)則采用熒光報告基團(GFP、RFP),或 Cyt及dyes等熒光染料進行標記;
 
三、凝膠成像分析系統(tǒng)的組成
凝膠成像系統(tǒng)的基本骨包含:CCD相機,暗室和分析軟件。不過其功能不僅對瓊脂糠凝膠進行成像,現(xiàn)在的成像儀趨向于多功能化,還適用于蛋白膠、發(fā)熒光的膠、印跡膜和菌落平板等應(yīng)用。在Western Blot方面,高性能的CCD分子成像系統(tǒng)能與膠片媲美。
CCD是電荷耦合器件(Charge Coupled Device)的英文名稱縮寫,是一種光電轉(zhuǎn)換器件。是凝膠圖像系統(tǒng)的核心部件。絕大多數(shù)對數(shù)碼相機都有一定的了解,不少人還是這方面的專家。有人把數(shù)碼相機的像素看得很重,但比較之后發(fā)現(xiàn),有些400萬、500萬像素的相機拍出來的片子沒有300像素的機子拍出來的好,這是為什么?
其實,影響成像的因素很多,衡量CCD好壞的指標,有分辨率,CCD尺寸,動態(tài)范圍,靈敏度,量子效率,信噪比等,其中像素數(shù)以及CCD尺寸是重要的指標。其實是說感光器件的面積大小,這里就包括了CCD感光器件的面積越大,也即CCD面積越大,捕獲的光子越多,感光性能越好,信噪比越低。
為了方便您更了解CCD的大小,現(xiàn)列舉目前市場上所應(yīng)用的CCD規(guī)格如下:
1英寸——靶面尺寸為寬12.7mm*高9.6mm,對角線16mm。
2/3英寸——靶面尺寸為寬8.8mm*高6.6mm,對角線11mm。
1/2英寸——靶面尺寸為寬6.4mm*高4.8mm,對角線8mm。
1/3英寸——靶面尺寸為寬4.8mm*高3.6mm,對角線6mm。
1/4英寸——靶面尺寸為寬3.2mm*高2.4mm,對角線4mm。
CCD的分辨率由低到高:從45萬左右,100萬左右,140萬左右,200萬左右,300萬左右,400萬左右,500萬左右,甚至還有更高的,根據(jù)CCD的溫度有可以分為常溫CCD相機和制冷CCD相機,制冷CCD:在相同滿井電子的CCD,降低CCD噪音,就能提高CCD的監(jiān)測能力,熱或者暗電流對于CCD都是噪音,噪音在Cool CCD基本都可以被深度致冷的Peltier消除。在曝光超過5-10秒,CCD芯片就會發(fā)熱,沒有致冷設(shè)備的芯片,“熱”或者白的像素點就會遮蓋圖像,圖像到處可見雪花。CCD結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)字化的方法等都會影響噪音的產(chǎn)生。當然通過改善結(jié)構(gòu)、優(yōu)化方法,同樣能減少噪音的產(chǎn)生。
    制冷CCD的適用性:熒光及化學(xué)發(fā)光本身較弱,所以對CCD噪音的降低要求很高,應(yīng)選用高分辨率數(shù)字冷卻CCD相機結(jié)合高通透鏡頭系統(tǒng),使其能夠捕獲到信號極其微弱的熒光及化學(xué)發(fā)光樣品圖像,并且能夠*大程度的降低噪音,減少背景,提供出色的圖像清晰度。另外可選激發(fā)光源及多位濾鏡輪擴大了熒光/化學(xué)發(fā)光成像的應(yīng)用范圍。所以一般在熒光及化學(xué)發(fā)光觀察時需要選擇制冷CCD。所以制冷CCD相機優(yōu)良是優(yōu)異分子影像成像分析系統(tǒng)的未來的發(fā)展趨勢和必須要求。
 
(1)、分辨率
分辨率的大小和像素值是分不開的,像素指得是CCD能分別的*小的感光元件,我們平時說的多少萬像素就是這些感光元件的個數(shù)了。所以一般來講像素越多,成像也就越清晰細膩,當然這其中還要受許多因素限制,下面會慢慢提到的。但是高像素也不一定是好的CCD,其原因就是像素大?。≒ixel Size),也是很重要的因素,相同數(shù)目的像素,排列越密集,像素之間就越容易出現(xiàn)電流干擾,容易出現(xiàn)"噪點"等干擾成像質(zhì)量的現(xiàn)象出現(xiàn)。由于制造工藝的限制,增加尺寸,成本將會以幾何級數(shù)提高。
現(xiàn)在大部分廠家的CCD為了提高圖像的靈敏度,會使用像素合并的技術(shù),那么像素合并的意義是什么呢?
    像素合并是一種非常有用的功能,它可被用來提高像素的大小和靈敏度,如圖所示分辨率為795512,像素大小為9u,當經(jīng)過22合并后,變成398256,像素大小為18u.33合并后,變成265170,像素大小為27u,靈敏度提高9倍,這樣每個像素大小為27u.
 
(2)、動態(tài)范圍值
動態(tài)范圍表示在一個圖像中*亮與*暗的比值。
灰階表示在一種表征光亮度的方法,12bit表示從*暗到*亮等分為212=4096個級別,16bit即分為216個級別,可見bit值越高能分出的細微差別越大,如圖下面這張圖片人眼只能分辨出40個灰階,而對于一臺12bit的儀器能分辨出4,096個灰階。值得一提的是,目前來說,市場上主流的凝膠成像的CCD以12bit為主,16bit的儀器一般情況下,分辨率均在200萬像素左右,對于真正的16bit,而像素值又近400萬的CCD是非常少見的。

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