WB化学发光成像技术仪器的iPHONE：e-Blot
时间：2020-08-15 阅读：3992
2019 年底，一项全新的 Western blot 成像技术—eBlot 接触式成像，在中国的上海医谷创新面世。这项技术完美解决了传统 Western blot 成像仪器的灵敏度不够、定量范围窄、成像时间太长以及占地面积太大的问题；相对于冷 CCD 成像技术，eBlot 接触式成像将成像灵敏度提升了 2-3 个数量级， 定量范围提升 2 个数量级， >95% 的样品成像时间缩短到 1 秒以内，且仪器的体积缩小到传统仪器的 1/10 不到。该技术一面世就受到科研人员的认可，已帮助北京大学、上海交通大学、中科院、中国CDC等众多国家学术研究单位解决了他们研究中遇到的 Western blot 成像难题。
欲了解此技术的详情，我们还需要从 Western blot 的历史和 Western blot 成像方法的历史讲起。
1981 年美国斯坦福大学的乔治·斯塔克（George Stark）发明了蛋白质印迹（Western blot），至今已有 40 年的时间。Western blot 作为一个经典的蛋白定量技术，被越来越多的人所使用，已成为每个分子生物学实验室所必须要做的一个实验。但是 Western blot 技术本身的发展却非常缓慢，尤其在成像检测技术方面已有 20 多年的时间没有新的突破。
Western blot 常用的几种成像方法及优劣势如下：
| 成像方法 | 优势 | 劣势 | |
| 直接显色法 | DAB显色 | 1，操作简单 2，无需暗房 3，无需成像设备 4，成本低 | 1，灵敏度低，低丰度蛋白无法检测 2，定量范围窄，只有 1.5OD，表达差异大的蛋白无法准确定量 |
| 化学发光法 | 暗房压片 | 1，压片过程没有光损失，灵敏度高，可以实现极微弱信号的成像 2，无需购置设备 | 1，需要一个独立的暗房 2，定量范围窄，只有 1.8OD，表达差异大的蛋白无法准确定量 3，需要胶片、显影液定影液等耗材 |
| 冷 CCD 成像 | 1，定量范围高，高达 4.8OD，表达量差异大的蛋白可以准确定量 2，检测灵敏度高 | 1，成像过程有大量的光损失，达不到压片的灵敏度，非常低丰度的蛋白检测不到 2，需要购置冷 CCD 成像设备、维护成本* | |
| 荧光法 | RGB 可见荧光 | 1，可以实现多重检测 | 1，Western 膜本身的荧光背景非常高，导致成像灵敏度非常低，低丰度蛋白检测不到 2，操作过程需要在避光的环境下进行 3，荧光抗体种类不够多且成本高 4，多重检测需要做大量的实验条件优化 5，需要特殊的试剂 6，荧光成像设备成本高 |
| 近红外荧光 | 1，可以实现多重检测 2，相对于可见荧光背景低 | 1，Western 膜本身的荧光背景导致成像灵敏度不够，低丰度蛋白检测不到 2，操作过程需要在避光的环境下进行 3，荧光抗体种类不够多且成本高 4，多重检测需要做大量的实验条件优化 5，需要特殊的试剂 6，近红外荧光成像设备成本非常高 | |
在各种成像方法中，冷 CCD 化学发光成像由于具有操作简单、灵敏度高、定量范围宽等优势，成为了受欢迎的成像方法，被超过 99% 的科研人员所使用。
但是，随着科研的不断深入，科研人员反应 Western blot 也越来越难做，科学家在 Western bot 方面面临的难题具体表现在：
- 高丰度表达的蛋白都被做完了，剩下的尽是低丰度表达的蛋白，需要更加灵敏的成像技术。
- 容易获取的样品都被做完了，剩下的尽是不容易获取的样品，一份样品要做多个实验，也是需要更加灵敏的成像技术，且要求实验尽量要一次能做成，没有样品用来做大量的条件优化。
- 蛋白表达差异不大的都被做掉了，剩下的尽是些蛋白表达差异非常大，需要能准确定量的成像技术。
虽然冷 CCD 化学发光成像方法有多种优势，被绝大多数人使用，但是由于其本身的技术限制，在面临超低丰度蛋白、稀有样品和表达差异巨大的样品时就显得无能为力了，这些随着科研逐步深入所带来的难题急需新的技术出现来解决。
这些技术限制包括：
- 冷 CCD 成像仪器所用的芯片本身太小，大多只有 1 英寸或者更小，信号获取的能力远远不够，导致微弱信号不能被采集到。
- 冷 CCD 成像仪器成像芯片本身的单个像素尺寸太小，边长一般在 3-6um 之间，像素太小导致芯片本身储存信号的能力太小，导致信号极易过度曝光，无法准确定量。
- 冷 CCD 成像 Western blot 膜离 CCD 距离太远，导致绝大部分的光信号传输过程中直接损失掉了，并未到达 CCD 感光芯片，进一步降低信号采集的能力。
- 冷 CCD 成像需要前面加一个镜头才能实现成像，镜头内部都有一系列的透镜组，这些透镜组也会将本就非常微弱的化学发光信号阻挡掉一大半。
- 冷 CCD 成像所需成像时间太长，CCD 本身的噪音随着时间的延长会随之积累，弱信号会被这些噪音所掩盖掉以至于不能成像。
技术的瓶颈限制了冷 CCD 成像技术的发展，也间接影响科研的发展。工欲善其事必先利其器，必须要有更先进的技术才能突破现有方法的瓶颈，进而更好的为科研服务。
科学进步的历史进程中，仪器公司扮演了极其重要的角色，科学家开发出新的技术，仪器公司利用这些技术开发出新的工具来服务更多的科学家，循环往复，持续进步。
Western 成像领域同样是这样，eBlot拥有科学家团队和创新经验丰富的仪器团队，技术和创新的思想碰撞出了一个 Western 成像领域的革命性突破—eBlot 接触式成像技术。这项革命性创新的技术克服了现有技术在成像灵敏度、定量范围、成像速度和仪器体积大等诸多瓶颈，实现了 Western 成像技术新的飞跃，帮助科学家在新的科形势下的研竞争中取得先机。
eBlot 接触式成像技术主要突破点如下：
1，Western 膜直接贴在感光芯片上进行成像，所有信号均被采集，没有任何光损失，飞跃的提高了成像的灵敏度。
2，成像芯片的面积是现有成像技术芯片面积的 137 倍，超大的感光芯片具有超高的信号采集能力，让极其微弱的信号都无处可藏。
3，单个像素尺寸是现有成像技术单个像素尺寸面积的 493 倍，巨大的像素可以将定量范围提升两个数量级，实现对样品的定量。
4，新的成像技术不再依赖于镜头进行成像，消除了镜头透镜组造成的光信号损失。
5，新的成像技术可以将仪器体积压缩到小于现有成像仪器体积的 1/10，大大节省实验室空间。
生命科学领域发展越来越快，科研也进入到范围的高度竞争状态，科研人员要跟*的科学家竞争，这种新形势下的竞争对于先进工具的依赖越来越高。eBlot化学发光成像仪，帮助中国的科学家在新形势下的激烈竞争中*。
eBlot 在北京大学等各个实验室
代理商：靶点科技（北京）有限公司
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