如何为荧光显微镜选择合适的相机?

http://www.microimage.com.cn(2014-10-30 12:49:35)

为您的研究选择一款合适的相机可是个艰巨的任务。目前市场上有很多种相机,那么在为荧光成像选择一款数码相机时,你应该重点考虑什么?首先,你要了解你的成像需求,其次,了解各个相机的技术特点也很重要。
为您的研究选择一款合适的相机可是个艰巨的任务。目前市场上有很多种相机,那么在为荧光成像选择一款数码相机时,你应该重点考虑什么?首先,你要了解你的成像需求,其次,了解各个相机的技术特点也很重要。下面就介绍一些选择时的考虑因素。
成像细胞和组织
对于宽视场荧光显微镜,相机将用于成像固定的细胞和组织。在下面这个例子中,人们利用两种不同的相机对固定内皮细胞中的Alexa Fluor 488标记的肌动蛋白丝进行成像。这两种相机有一些关键的技术差异,也使得成本有4倍的差异。利用标准的成像条件,两种相机都产生了锐利、清晰的图像,而噪声和背景似乎也没有什么差别。那么,大家不禁要问,这两种相机之间的差别究竟在哪,有必要买更贵的吗?

其实,这两幅图像之间的主要区别在于,左边这一幅是用非冷却型相机拍的,而右边那一幅是用冷却型相机拍的。过去,荧光成像必须要冷却,然而,最近25年来相机传感器技术的进步意味着冷却不再是常规荧光成像所必需的。对于富有挑战性的荧光样品而言,它们需要精密的显微镜(如共聚焦显微镜),冷却型相机是理想的选择。但对于大多数荧光成像情况,冷却并不是必需的。非冷却型相机也能带来出色的图像,且成本更低。
噪声
对于荧光显微镜,噪声会影响信噪比和动态范围。高的信噪比将使得图像有着锐利的对比度和良好的清晰度,而随着信噪比降低,背景信号增加,图像清晰度和对比度下降。像素合并可用来降低噪声和提高信噪比,但会影响空间分辨率。荧光显微镜的主要噪声来源在于读出噪声(read noise),它比暗电流噪声(dark current noise)要高得多。

暗电流噪声不依赖于传感器的温度。冷却相机可降低暗电流噪声,在需要长时间曝光或光线强度非常低的情况下可以考虑使用。一般情况下,暗电流不会对标准荧光成像产生重大影响。因此,除非你在需要长时间曝光或光线强度低的情况下成像,否则暗电流对成像的影响微乎其微。
其他考虑因素
当然别忘了,其他一些成像变量也在影响着图像质量。为了最大限度提高图像质量,我们应使用均匀的光源、高NA的物镜,而滤光片组合也要处于良好的状态。将适当的相机技术与你的显微镜系统相结合,能确保你获得出色的图像。
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此外,还有一些具有挑战性的应用,比如共聚焦成像、钙信号成像和近红外荧光等,对相机有着更严格的要求,才能实现所需的结果。不过,对于一般的荧光成像,高品质的非冷却型相机也能获得灵敏的图像。这样,你就能将宝贵的经费投入在其他设备上。(生物通 薄荷)

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