光源及激發(fā)原理

• 熒光成像：需要使用特定波長(zhǎng)的激發(fā)光源，如紫外光或可見光中的某些特定波長(zhǎng)光。熒光基團(tuán)在吸收激發(fā)光的能量后，電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的電子不穩(wěn)定，會(huì)迅速回到基態(tài)，并以發(fā)射熒光的形式釋放出能量，發(fā)射光的波長(zhǎng)通常比激發(fā)光長(zhǎng)。例如，常用的綠色熒光蛋白（GFP），在藍(lán)光或紫外光的激發(fā)下，會(huì)發(fā)射出綠色熒光。

• 白光成像：使用的是普通的白色光源，如鎢絲燈、熒光燈或 LED 白光燈等。白光包含了可見光范圍內(nèi)的各種波長(zhǎng)的光，其作用是提供均勻的照明，使凝膠中的樣品能夠被觀察到。

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樣品與光的相互作用

• 熒光成像：主要依賴于樣品中熒光標(biāo)記物的熒光發(fā)射特性。只有標(biāo)記了熒光基團(tuán)的目標(biāo)分子或本身具有熒光特性的物質(zhì)才能產(chǎn)生熒光信號(hào)被檢測(cè)到。例如在核酸電泳實(shí)驗(yàn)中，若使用了熒光染料如 EB（溴化乙錠）來(lái)標(biāo)記核酸，EB 插入到核酸分子的堿基對(duì)之間，在紫外光激發(fā)下發(fā)出熒光，從而顯示出核酸在凝膠中的位置和分布。

• 白光成像：基于樣品對(duì)白光中不同波長(zhǎng)光的吸收、散射和透射等物理現(xiàn)象。樣品中的不同成分對(duì)白光的吸收和散射程度不同，從而產(chǎn)生明暗對(duì)比，形成圖像。例如，在考馬斯亮藍(lán)染色的蛋白質(zhì)凝膠中，蛋白質(zhì)與染料結(jié)合后，對(duì)白光的吸收增強(qiáng)，與未結(jié)合染料的凝膠部分形成對(duì)比，使蛋白質(zhì)條帶可見。

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成像檢測(cè)原理

• 熒光成像：通過(guò)配備的熒光濾光片組和高靈敏度的探測(cè)器來(lái)捕捉熒光信號(hào)。濾光片組能夠選擇性地讓特定波長(zhǎng)的激發(fā)光通過(guò)照射樣品，同時(shí)阻擋其他波長(zhǎng)的光，只允許熒光發(fā)射光通過(guò)并到達(dá)探測(cè)器。探測(cè)器將熒光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)或數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò)處理后在顯示器上呈現(xiàn)出熒光圖像，圖像中熒光強(qiáng)度反映了樣品中熒光標(biāo)記物的含量或分布情況。

• 白光成像：利用普通的光學(xué)成像原理，通過(guò)鏡頭將樣品反射或透射的白光聚焦到探測(cè)器上，探測(cè)器記錄下光的強(qiáng)度和顏色信息，形成彩色或黑白的圖像。成像過(guò)程中通常會(huì)有一些光學(xué)元件來(lái)調(diào)節(jié)光線的強(qiáng)度、方向和聚焦程度，以獲得清晰的圖像。