主题：【第六届原创】凝胶成像系统选购要点

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发表于：2011/08/08 09:47:19 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

凝胶成像系统包括成像系统和分析凝胶图片的软件系统。我们在选购时需要分别从这两个部分来考察凝胶成像系统的功能参数。

　　如果您主要用它来拍普通核酸胶或蛋白胶，那么几乎市场上所有的成像仪都可以很好的满足您的需求。这时除了价格这个决定因素外，能比较的也就是一些操作是否简便等不太重要的指标了。

　　但是对于准备做化学发光的用户，他们需要对敏感度要求高，同时还要求比较宽的动态范围。因为要想捕获到微弱的化学发光，需要上佳的CCD相机和镜头。

　　一般来说，CCD相机的冷却温度和背景噪音息息相关，温度越低，噪音就越低。因此，-25℃的绝对制冷温度是对相机的第一个要求(更低的温度，噪音降低效果不明显，而量子效率又会受很大影响);另外，较大的像素能够提供更高的捕光效率;所以对于相同大小的CCD芯片，需要注意像素的尺寸。

　　镜头的参数就简单了，由于我们只需要观察近距离的样品，而且一般可以调整样品位置(有些厂家甚至提供电动样品升降平台)，所以基本无需选择长镜头或者变焦镜头;但是，由于我们需要检测微弱的化学发光，镜头的光圈则至关重要，一般F值越小，其通光量越大，而且成平方反比关系，因此我们一般需要选择光圈F值尽量小的镜头。另外，如果镜头是电动的，我们可以省却打开机箱，反复手工调整光圈和聚焦等的烦恼。

　　其他我们需要考虑的包括光源、滤光片和暗箱等部件。光源的种类和发光的均一度，滤光片的数量和暗箱的遮光效果等均在我们的考虑范围之内。当然，一般如果成像仪的CCD和镜头配置不错，一般这些部件也不会太差。

　　在选择凝胶成像系统时，我们关注的问题通常有以下一些方面：

1、像素越高是不是成像更清晰，产品就越好?

　　像素是要针对成像设备来看的，其实CCD本身的质量比单纯的像素高低更重要。对于同级别CCD来说，最重要的指标是CCD的尺寸大小，尺寸越大其本身价值就成几何倍地增长。

　　2. CCD和CMOS有什么区别，哪种芯片更好?

　　CCD和CMOS在制造上的主要区别是CCD是集成在半导体单晶材料上，而CMOS是集成在被称做金属氧化物的半导体材料上。

　　从原理上，CMOS的信号是以点为单位的电荷信号，而CCD是以行为单位的电流信号，前者更为敏感，速度也更快，更为省电。

　　但CCD制造工艺较复杂，采用CCD的摄像头价格都会相对比较贵。事实上经过技术改造，目前CCD和CMOS的实际效果的差距已经减小了不少。而且CMOS的制造成本和功耗都要低于CCD不少，所以很多摄像头生产厂商采用的CMOS感光元件。

　　在成像方面，相同像素下CCD的成像通透性、明锐度都很好，色彩还原、曝光可以保证基本准确。而CMOS的产品往往通透性一般，对实物的色彩还原能力偏弱，曝光也都不太好，由于自身物理特性的原因，CMOS的成像质量和CCD还是有一定距离的。但由于CMOS低廉的价格以及高度的整合性，因此在摄像头领域还是得到了广泛的应用。

　　现在高级的CMOS并不比一般CCD差，但是CMOS工艺还不是十分成熟，普通的CMOS 一般分辨率低而成像较差。

　　目前的情况是，许多低档入门型的数码相机使用廉价的低档CMOS芯片，成像质量比较差。普及型、高级型及专业型数码相机使用不同档次的CCD，个别专业型或准专业型数码相机使用高级的CMOS芯片。代表成像技术未来发展的X3芯片实际也是一种CMOS芯片。

　　CCD与CMOS孰优孰劣不能一概而论，但一般而言，普及型的数码相机中使用CCD芯片的成像质量要好一些。

3、如何看待CCD的一些主要技术参数?

　　CCD的主要技术参数有CCD尺寸，有效像素，信噪比，采集位数等。其中CCD尺寸与信噪比都是影响成像的关键因素，尺寸越大能接受的信号就越多。而热噪音越低，信噪比就越高，成像质量也就越好。采集位数指色彩灰度的表达范围。如采集位数为8则表示有2的8次方数量的灰度来还原色彩。

　　4.什么是分辨率，它与像素值有什么关系?

　　分辨率的大小和像素值是分不开的，像素值是指CCD能分辨到的最小的感光元件，我们平时说的多少万像素就是这些感光元件的个数了。

　　所以一般来讲像素越多，成像也就越清晰细腻，当然这其中还要受许多因素限制。但是高像素也不一定是好的CCD，其原因就是像素大小(PixelSize)，也是很重要的因素，相同数目的像素，排列越密集，像素之间就越容易出现电流干扰，容易出现"噪点"等干扰成像质量的现象出现。由于制造工艺的限制，增加尺寸，成本将会以几何级数提高。

　　现在大部分厂家的CCD为了提高图像的灵敏度，会使用像素合并的技术，像素合并是一种非常有用的功能，它可被用来提高像素的大小和灵敏度。

　　5.什么是动态范围值，它如何反映CCD的性能?

　　动态范围决定着你能否同时在一张胶上同时看到强的信号和弱的信号，而且他们之间能保持比较好的定量关系。一般动态范围采用数量级来表示，这个数越大，表明动态范围越宽。

　　灰阶表示一种表征光亮度的方法，12bit表示从最暗到最亮等分为212=4096个级别，16bit即分为216个级别，可见bit值越高能分出的细微差别越大。目前来说，市场上主流的凝胶成像的CCD以12bit为主，16bit的仪器一般情况下，分辨率均在200万像素左右，对于真正的16bit，而像素值又近400万的CCD是非常少见的。

　　简单的说，动态范围表示在一个图像中最亮与最暗的比值。动态范围的值越高CCD性能越好.

进口的凝胶成像系统，主要有以下几个品牌（排名无先后，纯属个人观点，欢迎拍砖）：
A、bio-rad。
美国伯乐公司专注于研发生产生命科学产品，众多产品中以电泳仪最为有名，生产凝胶产品可谓是半路起家，与ALPHA、UVP、SYNGENE等品牌相比其专业性相差很大，但凭借其包括电泳仪等优势产品的带动和其品牌影响力迅速占领中国市场，其凝胶产品在中国的销量一直排在前列。参数和性能偏中低端，so价格也不贵。

B、Alpha Innotech。
美国Alpha公司是一家专业的数字成像分析系统和软件的研发公司，拥有近二十年的历史，在凝胶成像与化学发光领域居于全球领先地位。

C、Vilber 。
法国VILBER LOURMAT公司是一家专业从事凝胶成像系统、分析软件以及紫外荧光设备研发与生产的跨国公司，有超过60年服务科研的经验，是行业内唯一一家通过ISO 9001:2000质量体系认证的公司。主要在欧洲，进入中国市场时间不长，知名度不高，性价比非常高。

D、UVP。
UVP公司从1932年开始生产供科研、工业及教育应用的紫外透照灯、紫外手灯等一系列实验室用紫外成像设备，成为紫外影像技术方面的先驱，总部在美国。在中国也卖的不错。

E、SYNGENE。
Syngene成立于1997年，是位于英国剑桥的Synoptics Group的一个分支。

F、kodak。
Kodak现属于 Carestream Health公司所有，Carestream Health公司成立于 2007 年，是位于加拿大多伦多的Onex 公司收购伊士曼柯达公司医疗集团后组成的。中国区总部设在上海。

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