凝膠成像儀是一種用于生物醫(yī)學和科研領(lǐng)域的高精度光學儀器,主要用于對DNA、RNA、蛋白質(zhì)等生物大分子的凝膠樣本進行圖像采集、分析和處理。
凝膠成像儀通過紫外線或藍光激發(fā)凝膠中的熒光染料,使目標分子(DNA、RNA、蛋白質(zhì)等)發(fā)出熒光信號。光學系統(tǒng)(包括鏡頭和濾光片)收集并增強這些信號,數(shù)碼相機或其他成像設(shè)備將熒光信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像。配套的分析軟件可對圖像進行處理,提取分子量、濃度、純度等信息。
工作原理
分子分離與固定:科研人員將含有 DNA、RNA 或蛋白質(zhì)的樣品注入到由瓊脂糖或聚丙烯酰胺制成的凝膠介質(zhì)中,在電場力作用下,帶電生物分子按分子大小和電荷性質(zhì)進行遷移,經(jīng)過電泳分離后,再通過化學處理將生物分子固定在凝膠中。
熒光標記與激發(fā):使用能與生物分子特異性結(jié)合的熒光染料,如 DNA 常用的溴化乙錠(EB)等。凝膠成像儀啟動激發(fā)光源,當激發(fā)光照射到熒光標記物時,標記物吸收光能產(chǎn)生特定波長的熒光信號。
成像與分析:凝膠成像儀配備的 CCD 或 CMOS 相機將熒光信號轉(zhuǎn)化為電信號或數(shù)字信號,經(jīng)計算機系統(tǒng)處理生成數(shù)字圖像,軟件再對圖像進行增強、去噪等處理,并可對條帶的位置、強度、面積等參數(shù)進行測量分析,計算出目標生物分子的分子量、濃度等信息。
操作流程
設(shè)備準備與開機:確保設(shè)備干凈無塵,檢查電源、光源、圖像傳感器等是否完好,連接電腦接口是否穩(wěn)定,開機后等待設(shè)備啟動并確保軟件正常運行。
加載樣品與凝膠:將已經(jīng)染色并經(jīng)過電泳分離的凝膠放置在成像儀的托盤上,根據(jù)染料或熒光標記物選擇合適的激發(fā)光源。
調(diào)整拍攝參數(shù):調(diào)節(jié)曝光時間、對比度、增益等參數(shù),可使用自動曝光功能,也可根據(jù)需要手動調(diào)整。
成像與圖像采集:點擊成像按鈕,儀器拍攝凝膠圖像,用戶實時查看圖像質(zhì)量。
圖像處理與分析:在計算機上使用分析軟件進行對比度調(diào)整、信號增強、數(shù)據(jù)標定等處理,并進行定量分析等操作。
保存與導出數(shù)據(jù):保存圖像文件,并根據(jù)需求導出圖像數(shù)據(jù)及分析結(jié)果。