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化学发光成像系统CCD特性解析

北京萨尔笛科技有限公司

2012/8/30 15:21:57

 

化学发光是物质在发生化学反应时产生的一种光辐射现象,根据其特性,在生物学领域中常被用来进行蛋白质与DNA的检测。化学发光成像系统相较具有高灵敏度、无材料损耗、自动曝光过程、电子图片存档等众多优势,但是,由于系统是依靠HRP或AP等特定的酶与底物结合来运作,因此所产生的光辐射比较微弱,相应的光信号的采集过程难度就大了不少。所以,想要获取到如此微弱的化学发光,就需要配置性能较高的CCD相机。
衡量CCD性能高低的指标,有分辨率、灵敏度、信噪比、动态范围等,而化学发光成像系统就需要CCD具有以高分辨率、高灵敏度、低噪声、宽动态范围等为主要参数的基本特性。也就是说,想要通过化学发光成像系统获取清晰的图像并进行的分析的话,CCD在选择上一定要满足相关特性。
高分辨率是重要的特性要求,是指在一定单位时间内,所获取的像素数目。而像素数目又是判定CCD好坏的重要指标,指的是CCD可以分辨到的zui小感光元件,一般来说,像素越高,感光性越好,成像也就越清晰。但是,并不是像素数目多了,就一定是性能好的CCD,还要看像素的大小。这是因为如果大小不变,数目增多的话,其排列就会变得密集,那么像素之间就越容易出现电流干扰,产生电流噪点。
噪点的出现、噪声的干扰都会直接影响到图像的成像质量,有效的调节像素尺寸与数量的关系就是防止噪声出现的手段,因此,低噪声也是非常重要的特性要求之一。化学发光成像过程中的噪声主要有读出噪声与热噪声两种,对于读出噪声,就要求CCD在电路设计上多进行优化,而在热噪声的降低上,就对CCD的制冷有了一定的要求了。经实验发现,曝光超过5-10秒时,CCD芯片就会开始发热,如果芯片没有制冷设备,白色的像素点就会遮盖图像,图像成像后会出现雪花。化学发光成像系统需要曝光的时间比较长,对制冷的要求更加的严格,所以,制冷CCD相机可以说是包括化学发光在内的所有分子成像分系统的发展趋势。
除以上两点外,动态范围、灵敏度、量子效率等特性也是化学发光成像系统CCD所需要的,而且这些特性之间都存在某种直接或间接的关系,在这,就不过多的介绍了。

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