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荧光成像 失败原因与成功诀窍

荧光显微镜的操作所需更多非常专业枝术,若要全不学好所需要花大批的周期。可,就是学好查看时的条件旅拍摄技巧影方式 及条件性的思路,是不熟知荧光显微镜道理,怎样才能够领取更准确的研究数值。接下来,,立于荧光影像中易遭遇不了的例子,整理在短周期内效率旅拍摄技巧影的思路。

何谓荧光成像

荧光成像(Fluorescence imaging)是指,对无法直接观察的无色透明的细胞器官或特定蛋白质,通过荧光标记试剂或荧光抗体进行荧光标记从而实现可视化的手法,由此能够对细胞或蛋白质的形态或结构、生命活动进行观察与分析。
荧光试剂或抗体经过特定波长光(激发光)的照射后具有发光特性,通过荧光显微镜或激光共焦显微镜进行观察。
从可进行活细胞的实时观察到分子级别或细胞级别各种各样的实验,大量的生物实验均基于荧光显微镜的使用。另🌱一方面,使用荧光显微镜进行分析或评价的结果会因选择的相机、物镜以及光源等的不同而产生差异。

荧光成像失败事例1:对焦失败

对焦是光学显微镜的比较重要的首要工作。采用考察确切的焦三视图数字图片就可以来确切的实验报告好评,数字图片(Figure)的品质质量时而虽然两边整形论文到底能不能被批准。首要,说明怎么写拍攝对焦确切的模糊数字图片拍攝的关键。

要点1:确认使用的物镜是否合适

要实施光学显微镜观查可以知道观查效果与物镜基本特征什么条件下吻合。特别是在在荧光观查中关键性的是参考值孔的直径(NA),参考值孔的直径越大,越能得清澈澄明,一般条件下,参考值孔的直径越大辨认率也越高,可得精密的彩色图像,但在另一个说的是因素,景深(Depth of Field:DOF)则变浅,被摄物块的可视对焦使用范围变细。除此任何,物镜屏幕亮度或观查多远也都要遵循,这个基本特征间的关于的关系正确图下图。
普通物镜属性
分辨率 NA 观察距离 景深 亮度

另外还有需要盖板玻璃校正*1及校正环调整*2的物镜、专用于特殊观察方法的光学设计物镜等各种各具特点的物镜*3。根据观察方法选择合适的物镜尤为重要。

*1 盖板玻璃校正:
盖板玻璃校正物镜设有盖板玻璃校正值。正常情况下,盖板玻璃使用0.17 mm,塑料培养皿为1.2 mm,不使用盖板玻璃时使用0 mm物镜ꦦ。

*2 校正环调整:
高倍率物镜中还有外壳部分带有校正环(类似表盘)的部件。根据盖板෴玻璃的厚度调整校正环,分辨率可变化数倍,使用前请务必确认校正环的状态。

*3 物镜的特点:
按照观察方法,有时需要符合观察方法的特定光学设计物镜💖。包括相差、微分干涉、偏光、荧光、油镜等。请确认物镜种类。

要点2:从低倍率向高倍率调整物镜

从低倍率向高倍率调整物镜
为了高效地找到目标,必须先使用大视野低倍率物镜寻找目标,在确定一定的目标范围后再提高倍率观察。

要点3:由近及远查找焦点位置

由近及远查找焦点位置
不具备防撞机构的显微镜有可能导致物镜碰到样品。寻找焦点时,请先将物镜靠近样品,然后逐渐远离。

荧光成像失败事例2:荧光信号过暗,对比度不足

在荧光三维成像中至关关键的是获得最终目标荧光大分子或荧光淀粉酶质的的表现清洗看得出的彩色图象。以此,至关关键的一方面是物镜,另外还有与相机镜头或滤光片、黑与白等各类单位的组合构造构造,如组合构造构造构造失利,会使彩色图象的荧光的表现过暗、对比图度过低,故而不易看。底下,说明书怎么写获得清洗彩色图象需要撑握的重点。

要点1:使用适合观察的相机

相机也有很多种类,下面介绍广泛用于荧光显微镜的CCD相机的特点。
荧光观察中重要的是S/N比(信号与干扰的比率)足够高,因此在下表中合适的是黑白制冷CCD相机。

彩色 黑白
非制冷
  • 可进行彩色观察
  • 仅可观察可见光*1
  • 可进行高灵敏度观察
制冷
  • 可进行彩色观察
  • 仅可观察可见光
  • 抑制暗电流*2干扰
  • 可进行高灵敏度观察
  • 可抑制暗电流干扰

*1 可见光:
一般是指波长大约为400至700 nm的光。彩色相机的显示与人眼相同,会切断波长𒐪长度700 nm以上的光。🐼因此无法观察。

*2 暗电流和制冷:
CCD相机内部在没有输入光的状态下也会产生叫作“暗电流”的信号,是造成干扰的原因。曝光时间越长受光元件的温度ဣ越高,干扰也变大,通🍌过冷却相机可抑制干扰。

要点2:使用调节亮度功能

曝光度可以调节器作用有多重,在单反相机修改中核心的可以调节器策略是以下3个产品。定义许多特性并炉火纯青地分别选择对荧光成相相对主要。
曝光时间
快门处于开启的时间。为在此期间积蓄信号,曝光时间越长亮度越高,同时暗电流干扰也会累积从而干扰增多。
增益
对输入CCD元件的电信号进行电性放大。但是,放大输入信号后,干扰也会同时被放大。分辨率不因增益值而变化。
Binning(像素融合)
将临近的像素视为1个假想像素,提高每个单位像素的接收信号量的功能。由于像素被合并图片整体的像素数减少,分辨率将下降,但不会增加干扰。

要点3:荧光滤光片与试剂的匹配

即使荧光信号明亮而发光,如果滤光片透过率过低,仍无法充分观察信号。重要的是尽量使用透过率高的滤光片。
荧光滤光片由激发滤光片与吸收滤光片、二向色镜共3部分组成。确认激发滤光片是否与试剂的激发光谱重叠,吸收滤光片是否与试剂的荧光光谱重叠。假设加入滤光片上标注470/🐲40时,表示可涵盖470nm±20nm的波长范围。数值数据难以理解时,观察试剂与滤光片的光谱数据来判断是否匹配。各种试剂或滤光片的光谱数据可通过各厂商的网站等确认。

要点4:物镜的选择

荧光讯号过弱,或相对较度缺陷时,可采用更新NA值越高的物镜,若要更清澈澄明地探究。 NA值越大,越就能够清澈澄明地探究荧光讯号。物镜的系数越高,NA值也趋向于缩小,S/N比的上升时太低理想化时,采用采用系数越高的物镜也可完成间题。

要点5:光源的选择

有些光源没有发出要观察的波长。需要确认使用的光源,了解光源的特点并区分使用。
相比于水银灯或金卤灯𓂃是1种光源包含短波长到长波长的大范围波长,激光或LED是1种光源只发出特定范围的波长,因此需要将多个光源组合使用。信号无法顺利发光时,确认试剂与光源波长的光谱数据。

荧光成像失败事例3:荧光发生淬灭,细胞活性下降

会发生淬灭或生殖体体细胞吸附性下跌的因为一般源于鼓励光产生的断裂。纵然是一瞬间,如果直射强的鼓励光,才会发生淬灭不良干涉现象,生殖体体细胞也由于光致毒印象而产生吸附性下跌。是为了解决办法这些不良干涉现象,先要必须 否则“大大减少鼓励光构造”。但有,纵然大大减少了鼓励光的构造,若长耗时直射鼓励光,荧光无线信号仍会衰减早以淬灭,生殖体体细胞将随着增长断裂之后流失吸附性。所以,大大减少鼓励光构造的而且,“大幅度缩短鼓励光直射耗时”是解决办法鼓励光对科学实验印象的重要性两条平行线。

要点1:激发光强度下降

降低激发光强度,荧光就会相应地变暗,因此需要提高相机增益或延长曝光时间。但是,提高增益或延长曝光时间,就会增大暗电流的干扰,S/N比变低。
要在抑制淬灭及损伤的同时拍摄S/N比高的图像,需要尽量使用灵敏度高的相机。

要点2:缩短激发光照射时间

要缩短激发光照射时间,需要降低基本的操作时间,因此尽量缩短对焦时间、信号查找所用的时间、设定曝光时间所用的时间等操作所用的时间。
另外,对于手动控制激发光快门开闭的显微镜类型,可能发生忘记关快门而造成长时间持续照射ꦅ激ꩲ发光,导致淬灭。因此拍摄结束后或临时停止观察时,及时关闭快门尤为重要。

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