在生命科学、分子生物学、基因组学和蛋白质组学等领域里，Syngene是创新与卓越的交汇点。作为Synoptics Ltd的一个部门，Syngene致力于通过我们的图像分析技术来拓展科学研究的边界。从凝胶记录到荧光和化学发光成像设备，我们的产品都经过精心制作，以满足监管机构和认证机构制定的严格标准。摄像机在我们的使命中至关重要，凸显了我们致力于提供极高的质量和性能。

蛋白质印迹成像：我应该选择哪款CCD相机以获得最大灵敏度？

无论是使用化学发光还是荧光，蛋白质印迹法都是研究蛋白质时最常用的蛋白质检测方法。检测化学发光信号的常用方法有两种：

• 将蛋白质印迹暴露于 X 射线胶片。

• 使用带有冷却的电荷耦合器件 （CCD） 相机的数码成像系统。

CCD相机采用光敏硅芯片将光子转换为数码信号。G：Box Chemi 系列等尖端系统提供的数码成像功能优于胶片检测方法。这些优势包括更高的灵敏度、改进的线性度和更宽的动态范围，有助于在四个数量级 （4OD） 的宽浓度范围内进行准确的蛋白质定量。

在选择CCD相机时应该考虑什么？

其中一个主要考虑因素是CCD相机的灵敏度。在评估相机的灵敏度时，您还需要查看一些关键指标，例如：

• 信噪比 （SNR）

• 量子效率 （QE） 百分比

• 像素大小

• 动态范围

了解这些关键指标将使您能够评估适合您需求的成像系统。

信噪比 （SNR）

蛋白质印迹的研究人员旨在最大限度地提高来自蛋白质条带的信号，同时最小化膜的背景。这被称为信噪比 （SNR）。为了实现最佳的 SNR 比，您需要捕获尽可能多的信号（最高的量子效率百分比），并将噪声源降至最低。

稍后再详细解释量子效率。但要理解信噪比，你需要知道CCD传感器产生的不同类型的噪声。一个主要的噪声源被称为读出噪声。那么，什么是读出噪声？它是源自光电子放大和转换为电压的过程中产生的噪声源的组合。摄像机读出的速度越快，噪声就越高。

暗噪声是第二个噪声源，在未施加任何信号时，由CCD内部的热运动引起的噪声。冷却相机可以减少暗信号，并允许更长的积分时间，最长可达几个小时。想要获得没有明显暗噪声积累的化学发光成像，必须检查是否使用冷却的相机。所有 G：Box Chemi 系列相机均采用帕尔帖冷却，确保在拍摄长时间曝光图像时将暗噪点降至最低。

入射光子具有一种固有的噪声，称为光子散粒噪声。从经过校准的恒定光源测量信号时，该值会波动，看起来像是来自相机的噪声。然而，这种效应可以归因于信号本身的可变性。

量子效率 (QE)

量子效率 （QE） 是传感器将入射光子转换为可测量电子信号的能力。量子效率（QE）通常以百分比表示;因此，80% 的 QE 表明每个入射光子释放光电子的可能性为 80%。

QE 与波长（光子能量）相关，因此，在感兴趣的波长处检查相机传感器的 QE 曲线非常重要。G：Box Chemi 系列相机使用传感器 ICX674，在 425nm 处具有 73% 的高 QE，这使得这些系统非常适合捕获化学发光蛋白质印迹，因为化学发光在大约 425nm 的波长下发射（参见图表）。在对荧光进行成像时，必须检查您正在成像的荧光染料的感兴趣波长处的QE曲线，以确保您将从传感器相机获得最大灵敏度。

像素大小

相机传感器中的像素收集光子并将其转换为电信号。信号被数字化，相机可以根据每个像素接收的值生成图像。

较小的像素可以合并，这意味着传感器上相邻像素的信号可以合并以创建单个更大的有效像素（称为超像素），从而提高灵敏度，从而缩短曝光时间。像素合并的缺点是它确实会导致分辨率损失。3 桶图形通过桶中捕获雨水来解释这一点。较大的水桶可以捕获更大的雨滴量; 因此，更大的像素可以捕获更多的光子。

对高像素传感器的需求导致了传感器设计的发展，并使越来越小的像素能够被封装到传感器中。虽然拥有更多的像素可能是有益的，但也需要权衡取舍，因为像素大小会影响信噪比和动态范围。因此，在为凝胶文档选择像素大小时，考虑您的应用非常重要。

动态范围

CCD相机的动态范围是相机可以在单个图像中捕获的范围，即对信号从最弱到最强的线性响应（见折线图）。

许多研究人员希望在同一蛋白质印迹样品中分析低表达和高表达的蛋白质。对于动态范围有限的成像系统来说，同时对这两件事进行成像可能具有挑战性。捕获曝光时间长的图像可以检测低表达的蛋白质，并导致饱和或“过曝”条带。

具有宽动态范围的系统允许捕获低强度和高强度波段的图像，从而可以分析弱表达和强表达的蛋白质。

了解动态范围对于正确分析数据和解释蛋白质印迹结果至关重要。准确定量要求来自蛋白质条带的信号落在成像系统的线性范围内。条带强度与线性范围内蛋白质数量的关系是线性且成正比的。如果线性范围之外的信号很弱或太强，它们可能会受到噪声的影响，然后成像系统无法再准确记录增加的信号（饱和），如图所示。

在查看CCD相机的动态范围时，您还需要考虑传感器的满阱容量。为什么了解满阱容量很重要？满阱容量是像素在饱和之前可以容纳的最大电荷数，这会导致信号衰减。当像素中的电荷超过饱和水平时，电荷开始填充相邻像素，这一过程称为光晕，导致图像拖尾。当像素饱和（光晕）时，CCD的线性响应将开始偏离并影响定量性能。

总之，相机的灵敏度受几个因素的影响。在确定CCD相机的灵敏度时，请仔细查看指标：

• 暗噪声

• 读出噪声

• 量子效率百分比

• 像素大小

• 动态范围

• 满肼容量

英国Syngene是世界优秀的一体化凝胶成像系统设备供应商。Syngene的产品广泛应用于全世界超过10,000个研究机构和超过 50,000位科学家的实验室，成功地为许多世界一线制药公司和主要研究机构有影响力的项目提供准确的数据。Syngene是Synoptics集团的一个分支，该集团由剑桥大学的成像专家于1985年成立。作为全球知名公司 Synoptics子公司，Syngene秉承了其在图像处理领域中的的优势和特点，不仅向各厂商提供全系列的凝胶分析处理软件，而且开发了新一代凝胶分析仪。

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