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凝膠成像系統(tǒng)需要配置高性能的CCD相機
閱讀：2476 發(fā)布時間：2018-5-24
化學(xué)發(fā)光是物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時產(chǎn)生的一種光輻射現(xiàn)象，根據(jù)其特性，在生物學(xué)領(lǐng)域中常被用來進行蛋白質(zhì)與DNA的檢測。化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)相較具有高靈敏度、無材料損耗、自動曝光過程、電子圖片存檔等眾多優(yōu)勢，但是，由于系統(tǒng)是依靠HRP或AP等特定的酶與底物結(jié)合來運作，因此所產(chǎn)生的光輻射比較微弱，相應(yīng)的光信號的采集過程難度就大了不少。所以，想要獲取到如此微弱的化學(xué)發(fā)光，就需要配置性能較高的CCD相機。
衡量CCD性能高低的指標，有分辨率、靈敏度、信噪比、動態(tài)范圍等，而凝膠成像系統(tǒng)就需要CCD具有以高分辨率、高靈敏度、低噪聲、寬動態(tài)范圍等為主要參數(shù)的基本特性。也就是說，想要通過化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)獲取清晰的圖像并進行的分析的話，CCD在選擇上一定要滿足相關(guān)特性。
高分辨率是重要的特性要求，是指在一定單位時間內(nèi)，所獲取的像素數(shù)目。而像素數(shù)目又是判定CCD好壞的重要指標，指的是CCD可以分辨到的zui小感光元件，一般來說，像素越高，感光性越好，成像也就越清晰。但是，并不是像素數(shù)目多了，就一定是性能好的CCD，還要看像素的大小。這是因為如果大小不變，數(shù)目增多的話，其排列就會變得密集，那么像素之間就越容易出現(xiàn)電流干擾，產(chǎn)生電流噪點。
噪點的出現(xiàn)、噪聲的干擾都會直接影響到圖像的成像質(zhì)量，有效的調(diào)節(jié)像素尺寸與數(shù)量的關(guān)系就是防止噪聲出現(xiàn)的手段，因此，低噪聲也是非常重要的特性要求之一?；瘜W(xué)發(fā)光成像過程中的噪聲主要有讀出噪聲與熱噪聲兩種，對于讀出噪聲，就要求CCD在電路設(shè)計上多進行優(yōu)化，而在熱噪聲的降低上，就對CCD的制冷有了一定的要求了。經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，曝光超過5-10秒時，CCD芯片就會開始發(fā)熱，如果芯片沒有制冷設(shè)備，白色的像素點就會遮蓋圖像，圖像成像后會出現(xiàn)雪花。凝膠成像系統(tǒng)需要曝光的時間比較長，對制冷的要求更加的嚴格，所以，制冷CCD相機可以說是包括化學(xué)發(fā)光在內(nèi)的所有分子成像分系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。
除以上兩點外，動態(tài)范圍、靈敏度、量子效率等特性也是化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)CCD所需要的，而且這些特性之間都存在某種直接或間接的關(guān)系，在這，就不過多的介紹了。
凝膠成像系統(tǒng)的組成
*部分：凝膠成像儀的控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)有三種規(guī)格：B型控制系統(tǒng)、T型控制系統(tǒng)和A型控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)的主要作用是控制凝膠圖像系統(tǒng)的工作和運行。
第二部分：凝膠成像儀的光源系統(tǒng)
光源系統(tǒng)有三種規(guī)格：1）312nm紫外透射工作臺；2）254nm紫外反射燈；3)365nm紫外反射燈。左右側(cè)燈每個燈上分別裝有一只254nm、365nm的紫外燈管，這樣光從左右兩側(cè)發(fā)出，紫外光源的作用是：紫外光照射經(jīng)EB染色的凝膠會發(fā)出明亮的熒光。不同波長的紫外光對不同染色的凝膠激發(fā)作用也不盡相同。
第三部分：凝膠成像儀的暗室
暗室的主要作用是：經(jīng)紫外光激發(fā)的EB膠發(fā)出的熒光在暗室中更加明亮，便于攝像機抓拍。
第四部分：凝膠成像系統(tǒng)圖像采集系統(tǒng)
圖像采集主要由攝像機鏡頭及Bio-capt圖像采集軟件組成。攝像機的主要作用是抓拍發(fā)出熒光的凝膠圖像。攝像機必須由高像素對弱光拍攝能力強科研及的相機。監(jiān)控用的民用級及工業(yè)級攝像機用來對凝膠圖像的抓拍均不清晰。 Bio-capt圖像采集軟件的作用是將攝像機抓拍攝下來的凝膠圖像傳輸入計算機。
第五部分： 凝膠成像儀的Bio-1D分析軟件
Bio-1D分析軟件的主要作用是在計算機內(nèi)對凝膠圖像進行分子量、RF值等數(shù)據(jù)的分析。