如何提升CY5/CY5.5熒光成像效果之光源篇
提升CY5/CY5.5的熒光成像效果,通常是從以下四個(gè)維度做出改進(jìn),1.攝像頭;2.熒光光源;3.熒光濾色片組;4.熒光物鏡。在上一期的文章中,我們已經(jīng)分享過(guò)如何從攝像頭挑選角度提升CY5/CY5.5的成像效果,今天我們繼續(xù)講第二個(gè)維度,熒光光源。
光源如何影響CY5/CY5.5的成像效果?
CY5染料的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜
熒光光源在熒光成像中的作用是激發(fā)熒光染料,要討論如何更好地激發(fā)熒光,就要先從熒光染料的光譜特性說(shuō)起。我們看到的很多資料都會(huì)寫(xiě)著熒光染料的激發(fā)波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng),這兩個(gè)數(shù)值都是峰值數(shù)值,以便描述,在峰值附近其實(shí)還有一定的范圍會(huì)有激發(fā)和發(fā)射,只是這些波段的熒光效率相對(duì)低,效果沒(méi)那么好。
理想的熒光光源,一需要光譜覆蓋熒光染料的峰值激發(fā)波長(zhǎng),二需要在這個(gè)波長(zhǎng)有較高的光強(qiáng),這樣才能獲得更好的激發(fā)效果,對(duì)于CY5來(lái)說(shuō)這個(gè)數(shù)值大概在650nm左右,而CY5.5則在670nm左右。
汞燈光源的光譜分布
CY5/CY5.5成像效果不好,一個(gè)典型原因是常見(jiàn)的汞燈熒光光源并不適合CY5/CY5.5成像。通過(guò)汞燈光源的光譜圖,我們可以看到,汞燈600nm后的光譜沒(méi)有波峰,光強(qiáng)是比較弱的,因此理論上激發(fā)效果不會(huì)好。
汞燈實(shí)測(cè)的CY5成像光功率
而在實(shí)測(cè)中,汞燈光源在CY5波段的光功率也很明顯低于其他波段,還不到DAPI或GFP波段光功率的一半。
·傳統(tǒng)熱光源哪個(gè)更適合CY5/CY5.5成像?
傳統(tǒng)熱光源光譜特性對(duì)比
汞燈不是合適的CY5/CY5.5熒光光源,那么傳統(tǒng)熱光源中哪一個(gè)比較合適呢?這里對(duì)比四種傳統(tǒng)熱光源的光譜特性,其中鹵鎢燈為了方便在圖上呈現(xiàn),呈現(xiàn)的數(shù)值是在實(shí)際數(shù)值基礎(chǔ)上做了10倍放大,也就是說(shuō),雖然鹵鎢燈優(yōu)勢(shì)光譜集中在600nm后的區(qū)域,但光強(qiáng)太低,并不適合做熒光光源。
氙燈實(shí)測(cè)的CY5成像光功率
氙燈是傳統(tǒng)熱光源中更適合CY5/CY5.5的選擇,它跟汞燈都屬于高壓弧燈,穩(wěn)定性比汞燈好,壽命可以到1000-2000小時(shí),有著近似太陽(yáng)的連續(xù)光譜、均勻光強(qiáng),實(shí)測(cè)CY5的激發(fā)光功率大約可以到汞燈的2倍,但同時(shí)功率要到汞燈的1.5倍,且發(fā)熱大,另外DAPI波長(zhǎng)的激發(fā)效果也比較差。
·更值得推薦的CY5/CY5.5激發(fā)光源:LED熒光光源
LED熒光光源激發(fā)的CY5
傳統(tǒng)熱光源用于CY5/CY5.5成像有其局限性,目前成像效果比較好的有兩種光源,一種是搭配共聚焦/全內(nèi)反射使用的激光光源,一種是適合普通熒光顯微鏡的LED熒光光源。LED熒光光源是更適合大部分用戶(hù)的選擇。
四通道光源MG-120的部分可選光譜
四通道光源MG-120可以按需配置4個(gè)LED熒光通道,每個(gè)通道獨(dú)立控制、獨(dú)立記憶光強(qiáng),通過(guò)選配R波段激發(fā)配置,可以實(shí)現(xiàn)汞燈3-5倍的CY5/CY5.5激發(fā)效果,優(yōu)于氙燈,同時(shí)DAPI激發(fā)效果也優(yōu)于氙燈,更能全面滿(mǎn)足各種熒光染料激發(fā)需求。
MG-120壽命更長(zhǎng),效果更好
此外,基于LED技術(shù)的MG-120作為熒光光源,不僅相比汞燈和氙燈熒光光源功耗低、發(fā)熱小、光強(qiáng)可調(diào)節(jié),其使用壽命也可以達(dá)到5萬(wàn)小時(shí),遠(yuǎn)勝于汞燈和氙燈,大大降低了設(shè)備維護(hù)的人力成本和時(shí)間成本,讓實(shí)驗(yàn)室得以更高效運(yùn)行。
熒光光源對(duì)比 |
|||
汞燈 |
氙燈 |
四通道光源MG-120 |
|
功耗 |
100W |
150W |
≤72W |
發(fā)熱 |
高溫燙手 |
高溫燙手 |
安全溫度 |
壽命 |
約200小時(shí) |
1000-2000小時(shí) |
50000小時(shí) |
光強(qiáng) |
不可調(diào) |
不可調(diào) |
可調(diào) |
需要預(yù)熱 |
是 |
是 |
不需要 |
CY5激發(fā) |
弱 |
一般 |
強(qiáng) |
DAPI激發(fā) |
強(qiáng) |
弱 |
強(qiáng) |
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