如何挑選凝膠成像要訣

　　Introduction

　　過(guò)去，研究人員為了確保凝膠結果完美需要進(jìn)行辛苦的工作：通過(guò)不斷重復進(jìn)行保存凝膠，或者凝膠存檔(a record of the gel)的工作，在記錄他們辛辛苦苦得來(lái)的凝膠結果上花費了許多時(shí)間和精力。然而今天的我們已經(jīng)不再需要如此手工化的操作了，我們可以利用許多商品化的凝膠成像系統快速而準確的記錄下實(shí)驗結果，并且可以方便地獲得分析和組織實(shí)驗的數據。而且凝膠成像系統也已經(jīng)不僅僅是作為一種凝膠記錄的手段，普遍應用于蛋白、DNA的凝膠記錄中了，更是一種印跡分析，數據獲得的方式。

　　不管是什么用途，剛開(kāi)始的時(shí)候凝膠成像系統的組件都是相似的。Alpha Innotech的產(chǎn)品經(jīng)理Hanh Lee就曾說(shuō)，“表面上看來(lái)，所有的凝膠成像系統看上去和操作起來(lái)很相似：它們都有一個(gè)相機、一個(gè)黑暗的‘圍欄’與獲取和分析凝膠圖片的軟件�！钡�是，更深入的進(jìn)行了解，你就會(huì )發(fā)現大部分凝膠成像系統提供了不同的產(chǎn)品特性來(lái)滿(mǎn)足不同科學(xué)研究的需要。

　　要挑選一個(gè)合適的凝膠成像系統，各人需要根據目前的預算和將來(lái)研究需要來(lái)決定，市場(chǎng)上有眾多的類(lèi)型和型號可供選擇，但是大家要務(wù)必記住經(jīng)常留意最新的產(chǎn)品動(dòng)向——快速發(fā)展的光學(xué)技術(shù)和成像分析軟件也許能實(shí)現你以前想都不敢想的方便操作。

　　A range of specifications for far-ranging needs

　　首先值得一提的當然是分別在在2004年和2006年獲得凝膠成像分析系統生命科學(xué)產(chǎn)業(yè)獎的Bio-Rad公司的產(chǎn)品，Bio-Rad公司提供了各種不同的產(chǎn)品特性滿(mǎn)足客戶(hù)的不同科學(xué)研究需要。例如，Bio-Rad公司的ChemiDoc XRS系統就是為高分辨率的化學(xué)發(fā)光和熒光成像用途設計的。該系統的特點(diǎn)包括：1.3兆的超級冷卻CCD照相機、一個(gè)緊密不透光的暗室、一個(gè)滑行的透射儀、一個(gè)的由軟件控制變焦、聚焦、光圈、實(shí)時(shí)成像和動(dòng)態(tài)平場(chǎng)處理的伸縮鏡頭。該公司還提供另外一種更基礎用途的型號Gel Doc XR，主要用于快速高分辨率成像，但沒(méi)有化學(xué)發(fā)光成像功能。該系統包含一個(gè)暗室、一個(gè)1.4兆像素的CCD照相機、UV和白光照明、琥珀色濾光玻片和UV防護罩。Gel Doc XR系統也可以升級為ChemiDoc XRS系統，兩種系統都包含了圖像獲取和分析軟件 ——Quantity One。雖然像ChemiDoc XRS等系統的高科技特性對于新用戶(hù)來(lái)說(shuō)聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)不習慣，但是Bio-Rad公司的CCD成像技術(shù)產(chǎn)品經(jīng)理Jill Raymond表示，“Bio-Rad的凝膠成像系統的關(guān)鍵特點(diǎn)就是設計的簡(jiǎn)易性——幾乎能滿(mǎn)足所有顧客的需要�！�

　　Bio-Rad公司還提供兩種分辨率更高和靈敏度更好的凝膠成像系統型號：VersaDoc Model 4000和VersaDoc Model 5000。VersaDoc Model 4000系統具備一個(gè)3.2兆像素的CCD相機，提供了最佳的分辨率。該系統尤其適用于蛋白組分析，例如可以利用Quantity One 1-D分析軟件來(lái)估計蛋白樣品的分子量和數量，也可以利用PDQuest 2-D分析軟件來(lái)分析蛋白表達產(chǎn)物的差異。

　　VersaDoc Model 5000系統則運用了高級的量子效應、藍光增強的CCD相機，該相機通過(guò)過(guò)冷光源(supercooled)來(lái)優(yōu)化低亮度情況下的圖片成像。通過(guò)Quantity One 1-D分析軟件就能輕松估計樣品的豐度差異。

　　知名的Alpha Innotech公司在科學(xué)研究和預算要求方面也提供了廣泛的，可供選擇的產(chǎn)品，比如目前相對新型和高端的產(chǎn)品——FluorChem SP，這是一種可以用于化學(xué)發(fā)光、熒光、和可見(jiàn)光應用的產(chǎn)品。

　　Alpha Innotech公司宣稱(chēng)通過(guò)FluorChem SP，希望能設定近期發(fā)展起來(lái)的電子致冷型CCD(cooled CCD camera)相機技術(shù)的行業(yè)標準，包括分辨率、靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍和性能等方面的標準。而且Alpha Innotech也相信他們公司提供的相機產(chǎn)品的規格有著(zhù)其他公司不能比擬之處：高分辨率(科學(xué)研究級的CCD)、4兆象素、低信噪比、低暗電流(dark current)、絕對的和可調的制冷溫度(用于更高端的系統)。

　　除了4兆象素的分辨率外，FluorChem SP還提供了Alpha Innotech公司的AlphaEaseFC軟件。其特有的算法通過(guò)三維圖像輪廓成像、圖像銳化和降低信噪比等技術(shù)改進(jìn)了成像分辨率。AlphaEaseFC軟件提供了可以簡(jiǎn)單易用的單擊完成1D泳道分析、2D點(diǎn)密度、MW/Rf(分子量/遷移率)計算、克隆和細胞計數、微量滴定盤(pán)分析、芯片分析、物距測量和凝膠評分等功能。

　　另一方面，Alpha Innotech公司也提供給用戶(hù)一種經(jīng)濟實(shí)惠的選擇——入門(mén)級的AlphaDigiDocRT 2產(chǎn)品，這是一種實(shí)時(shí)的凝膠成像系統，只要具備一臺電腦(通過(guò)USB連接)、一臺UV透射儀就能使用。當然這是一種stand-alone版的成像產(chǎn)品，也就意味著(zhù)它不具備一些昂貴的系統提供的許多圖像分析選項。

　　AlphaDigiDocRT 2具有高達8兆的分辨率(8位灰度或者24位彩色成像)、在軟件控制下具有4倍的光學(xué)變焦和自動(dòng)聚焦等性能。該系統還包含了AlphaEaseFC圖像獲取軟件，用于控制變焦、自動(dòng)聚焦、分辨率和曝光時(shí)間，含有自動(dòng)圖像增強和數據管理工具，除此之外AlphaDigiDocRT 2外形小巧，經(jīng)濟實(shí)惠，是小型和擁擠的實(shí)驗室的理想選擇之一。

　　The importance of upgradeability

　　假如你現在就需要一臺凝膠成像系統，雖然目前你們實(shí)驗室很小并且預算很緊，或者你不需要很多花俏的凝膠成像系統的功能，但是預知將來(lái)可能會(huì )需要更多復雜的性能的時(shí)候，最好購買(mǎi)一臺能允許你升級到滿(mǎn)足你將來(lái)需要的凝膠成像系統。

　　有一些公司提供了這種服務(wù)，比如Alpha Innotech公司——任何顧客購買(mǎi)了帶有DE-500操作室的入門(mén)級凝膠成像系統，就對系統進(jìn)行升級而不需要買(mǎi)一套全新的系統。另外以上提到的Bio-Rad公司的GelDoc XR 和ChemiDoc XRS也是可升級的系統。

　　除此之外，Kodak公司的分子成像系統就其高級市場(chǎng)專(zhuān)員Allison Sova的表述：“Kodak公司的Gel Logic的凝膠成像系統家族使得研究者能選擇目前所需要的性能，并且可以將來(lái)可以經(jīng)濟而簡(jiǎn)易的升級系統以滿(mǎn)足將來(lái)的需要。簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，Kodak公司提供給研究者更大的靈活性來(lái)滿(mǎn)足他們實(shí)驗室對成像能力不斷增加的要求”，也是一種可以升級的系統。

　　Kodak’s Gel Logic 100是Kodak公司的基礎型成像系統，它包含一個(gè)1兆象素的數碼CCD相機、一個(gè)Gel Logic成像操作室、一個(gè)溴化乙錠帶通濾波器。并且Kodak公司award-winning Molecular Imaging軟件提供了其他成像系統所沒(méi)有的特性，該軟件可以在Mac操作系統或者Windows操作系統中使用。假如Gel Logic 100系統還不能滿(mǎn)足你的需要，Kodak公司還提供了完整系列的數碼凝膠成像和印跡成像系統——DNA 和 RNA凝膠成像，或者蛋白凝膠、印跡、或者平板成像等。

　　比如Gel Logic 2200數碼成像系統，Gel Logic 2200數碼成像系統是Kodak公司頂級的凝膠成像系統。 Gel Logic 2200運用了2.2兆像素致冷型CCD相機，適用于更高靈敏度的化學(xué)發(fā)光和低亮度熒光檢測，該系統還整合了白光和紫外光光源。Kodak公司稱(chēng)，該系統能檢測皮摩爾至飛摩爾水平的熒光信號，達到與放射性自顯影膠卷一樣的靈敏度。

　　另外，大范圍生產(chǎn)凝膠成像系統的廠(chǎng)商還有Syngene——Synoptics公司的一個(gè)分公司。Synoptics公司的Paru Oatey說(shuō)“基本上你可以根據研究需要和經(jīng)費預算來(lái)選擇相機、光源和濾光鏡等配置，這將確保不會(huì )在一個(gè)系統中不需要的部件上花費多余的錢(qián)�！�

　　InGenius是Syngene公司的低預算型凝膠成像產(chǎn)品，可以根據選擇不同的相機達到不同的分辨率。InGenius系統小巧易用，包括一個(gè)暗室，一個(gè)0.3-2兆像素的CCD相機(視型號而定)。

　　G Box是該公司的另一個(gè)高端產(chǎn)品，一個(gè)更先進(jìn)的凝膠成像和分析系統。該系統可以根據不同的應用選擇三種不同分辨率的CCD相機，可以選擇自動(dòng)伸縮鏡頭或者手工鏡頭，電腦驅動(dòng)或者手動(dòng)濾光選擇器，根據不同用途的光源選擇，符合人體工程學(xué)外形設計的暗室。Syngene公司最近推出了一款高分辨率的G Box型凝膠成像產(chǎn)品——G Box Chemi XT16，該系統具有一個(gè)超致冷型、低噪音、高分辨率的4兆像素的CCD相機，適合靈敏的化學(xué)發(fā)光用途。除了自帶的暗箱外，系統還包括安置在頭頂的白光和紫外光透射光源。每一臺G Box系統都提供了GeneTools分析軟件，該程序能使許多單調乏味的工作自動(dòng)完成，例如分子量分析和點(diǎn)帶匹配等。