多功能酶標儀技術的革命——LVF光柵在FRET和BRET分析中的優(yōu)異表現
瀏覽次數:6827 發(fā)布日期:2014-11-10
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在多功能酶標儀中,為了分離某一特定波長的單色光我們有兩種技術選擇——濾光片或者光柵。與光柵相比,濾光片系統(tǒng)往往具有更好的靈敏度,因為濾光片具有更好的透光率和更寬的帶寬。而光柵系統(tǒng)的好處是可以提供波長選擇的靈活性,不需要購買或安裝特定波長的濾光片。盡管如此,很多用戶都發(fā)現許多應用在光柵系統(tǒng)上達不到理想的效果,有些應用甚至根本無法實現。 |
例如在檢測GFP,mKate,mOrange和CFP-YFP等熒光蛋白時,光柵型酶標儀得不到理想的效果,在FRET和BRET等雙發(fā)射分析中更是如此。光柵型酶標儀無法實現這些應用的一個明顯原因是我們需要30nm以上的帶寬,實際上,在一些BRET分析中我們需要60到100nm的帶寬,而目前傳統(tǒng)的光柵往往只有狹窄的固定的帶寬或者有限可調的帶寬(不超過30nm),根本無法滿足檢測要求。另一個原因是這些應用的信號比較弱,發(fā)射光遠遠少于常用的染料,如FITC或者rhodamine,而光柵的透光效率又遠遠低于濾光片,光強損失太大,勢必降低靈敏度。 |
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為了既滿足波長選擇的靈活性又能得到更高的靈敏度,德國BMG LABTECH公司的工程師們研發(fā)出了革命性的線性漸變?yōu)V光片光柵,簡稱LVF光柵 (Figure 1)。
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LVF光柵技術包含一塊線性漸變短波通濾光片和一塊線性漸變長波通濾光片,當兩塊線性漸變?yōu)V光片恰當排列的時候我們不僅能分離得到特定波長的光線,還能實現8到100nm帶寬的任意選擇。LVF光柵可以輕松實現以前需要濾光片才能完成的分析,例如FRET和BRET。
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LVF光柵的高靈敏度除了因為更寬的帶寬,還有兩個原因,一是LVF光柵是基于濾光片的透射原理而不是傳統(tǒng)光柵的衍射;二是由于光路設計的不同, LVF光柵通過直接的光學組件取代光纖來傳導信號(光纖傳導會造成光強的損失);因此,LVF光柵可以提供比傳統(tǒng)衍射光柵多5到10倍的光線,從而大大提高了靈敏度。目前LVF光柵已經被運用于BMG最新一代的多功能酶標儀——CLARIOstar。
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對于科研工作者來說,一個巨大的挑戰(zhàn)是如何將基于顯微鏡的熒光蛋白分析轉化為基于微孔板的分析。現在有了LVF光柵我們可以在多功能酶標儀上選擇與顯微鏡相同的波長和帶寬,從而實現顯微鏡和酶標儀之間的無縫銜接。 |
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例如,Figure 2顯示的是分別用共聚焦顯微鏡和CLARIOstar檢測HEK293細胞中mTFP1和YFP之間的FRET。 在顯微鏡上,我們選擇波長480nm、帶寬30nm和波長535nm、帶寬45nm的兩塊濾光片來分別檢測mTFP1和YFP的信號, 在CLARIOstar上,我們通過LVF光柵選擇相同的波長和帶寬做為起點,經過優(yōu)化之后我們在酶標儀上得到了與共聚焦顯微鏡相同的FRET效率,從而實現了從顯微鏡分析到高通量微孔板分析的無縫轉化。 |
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另一個說明LVF光柵可以媲美濾光片的應用是BRET,跟FRET一樣,BRET也需要同時檢測兩個發(fā)射光信號,不同的是往往需要更大的帶寬(60到100nm),因此,由于帶寬的限制,傳統(tǒng)的光柵型酶標儀基本無法實現BRET分析。然而,CLARIOstar的LVF光柵卻可以得到媲美濾光片的結果(Figure 3)。 |
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LVF光柵是目前市場上唯一可以實現任意波長,任意帶寬選擇的酶標儀技術,這種突破性的設計使得CLARIOstar可以實現任意的熒光和發(fā)光檢測,做到“任何波長、任何帶寬、何任檢測”都可以輕松實現! | |
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