從活體成像技術(shù)看溫度對CCD的重要性
瀏覽次數(shù):6701 發(fā)布日期:2012-8-28
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活體成像技術(shù)的出現(xiàn),使得對分子及細(xì)胞生物學(xué)的研究不再只是像原來一樣只局限于在體外進(jìn)行,研究人員通過活體成像技術(shù)完全可以清晰的觀察到體內(nèi)的基因表達(dá)和細(xì)胞活動(dòng),因此,這項(xiàng)技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)以及生物學(xué)的研究領(lǐng)域。而這個(gè)活體成像技術(shù)最早是美國斯坦福大學(xué)的科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)的,他們通過在密閉性好的暗箱中采用背部薄化、背照射冷CCD的方式,使對活體動(dòng)物體內(nèi)監(jiān)控變成了現(xiàn)實(shí)。
活體成像技術(shù)是由于背部薄化、背照射冷CCD的產(chǎn)生而實(shí)現(xiàn)的,所以,我們可以說如果沒有背部薄化、背照射冷CCD,就根本不會(huì)有活體動(dòng)成像技術(shù)的誕生和發(fā)展。為了保證活體成像技術(shù)的有效進(jìn)行,CCD的靈敏度與信噪比的不斷提高是至關(guān)重要的,而CCD溫度越低,暗電流和電子噪聲越小,相應(yīng)的信噪比就會(huì)越高,而靈敏度也就相應(yīng)得到了提高。因此,CCD的溫度可以說是活體成像技術(shù)的核心影響因素。
背部薄化、背照射冷CCD正是因?yàn)槠鋼碛谐蜏囟鹊腃CD芯片,很大程度上增強(qiáng)了信噪比,這才足以影響到了活體成像技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展,而且此CCD對動(dòng)物微弱發(fā)光還具有極高的靈敏度,雙重利好因素的影響下,這項(xiàng)技術(shù)就達(dá)到了最好的效果,一時(shí)之間就得到了廣泛的青睞與應(yīng)用,在腫瘤學(xué)、基因治療學(xué)等領(lǐng)域取得了很大的成就,極大的促進(jìn)了生物醫(yī)學(xué)在分子成像方面的發(fā)展。
綜上所述,我們通過活體成像技術(shù)看到了溫度對CCD的重要性。CCD的信噪比隨溫度降低而升高。從熱力學(xué)角度來分析的話,溫度越高,電子產(chǎn)生的動(dòng)能越大,光電轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)移的過程中的無作用信號越多,則CCD成像過程中的噪聲影響越嚴(yán)重,信噪比就會(huì)急劇降低。反之,溫度降低,則信噪比就會(huì)升高;溫度降低可防止CCD老化。眾所周知,高溫會(huì)加速電子器件的老化,這也是為什么很多廠商為了降低溫度對CCD信噪比的影響,而為CCD安裝散熱裝置的原因;高溫可形成暗電流。溫度越高,暗電流產(chǎn)生的可能性越大,而暗電流的形成會(huì)影響到CCD的靈敏度,不利于生成高品質(zhì)圖像。