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一 、前言：
分子生物學(xué)作為一門(mén)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(gè)學(xué)科分支，隨著生物學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)方法的不斷進(jìn)步，它的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大?，F(xiàn)在，生物學(xué)的影響已經(jīng)擴(kuò)展到食品、化工、環(huán)境保護(hù)、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?jī)?nèi)容而又相互依賴(lài)、互相交叉。此外，生命作為一種物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形態(tài)，有它自己的生物學(xué)規(guī)律，同時(shí)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(gòu)購(gòu)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(biāo)，靈敏度越來(lái)越高，自動(dòng)化程度也更高，設(shè)計(jì)也更加人性化，逐漸變得像傻瓜照相機(jī)一般易用。另外，外型也更加小巧、時(shí)尚。分子成像分析系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用逐漸的普遍化，市場(chǎng)上有很多種分子影像成像分析系統(tǒng)，如何選購(gòu)呢？長(zhǎng)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(lái)區(qū)分：
1、普通凝膠成像分析系統(tǒng)：適用于對(duì)蛋白凝膠電泳(考馬斯染色，銀染)等可見(jiàn)光樣品，以及DNA/RNA（EB、TLC plates、SYBR Green）等紫外；進(jìn)行圖象采集并進(jìn)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(jiàn)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(cè)；
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(jiàn)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(cè)；
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(biāo)記細(xì)胞或DNA，而熒光技術(shù)則采用熒光報(bào)告基團(tuán)（GFP、RFP）,或 Cyt及dyes等熒光染料進(jìn)行標(biāo)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(jī)，暗室和分析軟件。不過(guò)其功能不僅對(duì)瓊脂糠凝膠進(jìn)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(chēng)縮寫(xiě)，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(duì)數(shù)碼相機(jī)都有一定的了解，不少人還是這方面的專(zhuān)家。有人把數(shù)碼相機(jī)的像素看得很重，但比較之后發(fā)現(xiàn)，有些400萬(wàn)、500萬(wàn)像素的相機(jī)拍出來(lái)的片子沒(méi)有300像素的機(jī)子拍出來(lái)的好，這是為什么？
其實(shí)，影響成像的因素很多，衡量CCD好壞的指標(biāo)，有分辨率，CCD尺寸，動(dòng)態(tài)范圍,靈敏度，量子效率，信噪比等，其中像素?cái)?shù)以及CCD尺寸是重要的指標(biāo)。其實(shí)是說(shuō)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(chǎng)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(duì)角線16mm。
2/3英寸——靶面尺寸為寬8.8mm*高6.6mm，對(duì)角線11mm。
1/2英寸——靶面尺寸為寬6.4mm*高4.8mm，對(duì)角線8mm。
1/3英寸——靶面尺寸為寬4.8mm*高3.6mm，對(duì)角線6mm。
1/4英寸——靶面尺寸為寬3.2mm*高2.4mm，對(duì)角線4mm。
CCD的分辨率由低到高：從45萬(wàn)左右，100萬(wàn)左右，140萬(wàn)左右，200萬(wàn)左右，300萬(wàn)左右，400萬(wàn)左右，500萬(wàn)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(jī)和制冷CCD相機(jī)，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(cè)能力，熱或者暗電流對(duì)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(guò)5-10秒，CCD芯片就會(huì)發(fā)熱，沒(méi)有致冷設(shè)備的芯片，“熱”或者白的像素點(diǎn)就會(huì)遮蓋圖像，圖像到處可見(jiàn)雪花。CCD結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)字化的方法等都會(huì)影響噪音的產(chǎn)生。當(dāng)然通過(guò)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(duì)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(jī)結(jié)合高通透鏡頭系統(tǒng)，使其能夠捕獲到信號(hào)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(kuò)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(shí)需要選擇制冷CCD。所以制冷CCD相機(jī)優(yōu)良是優(yōu)異分子影像成像分析系統(tǒng)的未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)和必須要求。
 
（1）、分辨率
分辨率的大小和像素值是分不開(kāi)的，像素指得是CCD能分別的*小的感光元件，我們平時(shí)說(shuō)的多少萬(wàn)像素就是這些感光元件的個(gè)數(shù)了。所以一般來(lái)講像素越多，成像也就越清晰細(xì)膩，當(dāng)然這其中還要受許多因素限制，下面會(huì)慢慢提到的。但是高像素也不一定是好的CCD，其原因就是像素大小（Pixel 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(diǎn)"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(huì)以幾何級(jí)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(huì)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(lái)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(dāng)經(jīng)過(guò)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(gè)像素大小為27u.
 
（2）、動(dòng)態(tài)范圍值
動(dòng)態(tài)范圍表示在一個(gè)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(gè)級(jí)別，16bit即分為216個(gè)級(jí)別，可見(jiàn)bit值越高能分出的細(xì)微差別越大，如圖下面這張圖片人眼只能分辨出40個(gè)灰階，而對(duì)于一臺(tái)12bit的儀器能分辨出4,096個(gè)灰階。值得一提的是，目前來(lái)說(shuō)，市場(chǎng)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(wàn)像素左右，對(duì)于真正的16bit，而像素值又近400萬(wàn)的CCD是非常少見(jiàn)的。