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化学发光成像系统选购指南

编辑:广州博鹭腾仪器仪表时间:2018-05-04

科学研究的发展总是离不开技术的创新。显微镜的发明,切片技术和染色技术的建立,让人类从宏观世界迈进了认识人体自身的微观世界。免疫化学、原位杂交、核酸扩增等技术的创建让人类能够更进一步地了解组织细胞中蛋白质和核酸水平的变化情况,极大地提高了人类对正常组织、细胞和疾病发生发展规律的认识。

数字影像技术的发展,使Westernblot成为蛋白质研究中最常用的一个手段,因此具有更高灵敏度和数据分析功能的化学发光成像系统也逐渐取代传统的胶片法,成为每个涉及生命科学研究的实验室必备的仪器。如何选购化学发光成像系统成为众多用户所困扰的一个问题。本文将围绕这个问题对化学发光成像系统展开详细介绍,希望对化学发光用户有所帮助。


一、化学发光成像的基本原理

化学发光(Chemiluminescense)是AB两种物质发生化学反应生成C物质,反应释放的能量被C物质的分子吸收并跃迁至激发态C*,处于激发的C*在回到基态的过程中产生光辐射。因化学反应过程中伴随光辐射现象,故称为化学发光。在生物学领域常被用来检测蛋白质与DNA,反应过程中不需要紫外光等激发光源,是依靠HRPAP等特定的酶与底物结合而推进反应的发生。通常产生的光辐射非常微弱,光信号不易采集。

 

二、特点

与传统胶片法的比较,化学发光法具有:

灵敏度高,数据结果可用于定量分析;

不需要暗房、压片;

自动完成曝光,关键条带不会因为曝光不足或者曝光过度而丢失;

无需耗材;

 

三、技术参数要求

成像系统一般以CCD相机、暗室和软件为主要组成部分。CCD是电荷耦合器件(Charge Coupled Device)的英文名称缩写,是一种光电转换器件,是成像系统的核心部件。化学发光产生的光信号非常微弱,所以对化学发光成像系统的CCD性能要求比较高。衡量CCD好坏的指标,有分辨率,CCD尺寸,动态范围,灵敏度,量子效率,信噪比等,其中像素数以及CCD尺寸是重要的指标。CCD感光器件的面积越大,即CCD面积越大,捕获的光子越多,感光性能越好,信噪比越低。但是高像素不一定是好的CCD,其原因就是像素大小(Pixel Size),相同数目的像素,排列越密集,像素之间就越容易出现电流干扰,容易出现"噪点"等干扰成像质量的现象出现。事实证明,像素大小在7~10um2最为合适。

化学发光还需要进行一段反应时间的积累才能获得最佳曝光结果。而在曝光超过5-10秒时,CCD芯片就会发热,如果没有致冷设备的芯片,“热”或者白的像素点就会遮盖图像,图像到处可见雪花。CCD结构设计、数字化的方法等都会影响噪音的产生。当然通过改善结构、优化方法,同样能减少噪音的产生。例如,VILBER公司推出的SenSo View技术就是一种在成像前消除背景噪音的技术。

 

四、应用举例

化学发光成像系统可用于ECLECL PLUSSouthernCDP StarCSPDNorthernWestern杂交的化学发光等各种化学发光曝光后的样品检测。也可用于用荧光素酶(luciferase)基因标记细胞或DNA的生物发光检测。如果配备紫外、红、绿、蓝等激发光源,还可以进行多色荧光,实现同时检测两种以上的目标蛋白。


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