一 、前言：
分子生物學作為一門基礎科學，分子生物學已滲透到現(xiàn)代生物學的各個學科分支，隨著生物學理論與實驗方法的不斷進步，它的應用領域也在不斷擴大?，F(xiàn)在，生物學的影響已經擴展到食品、化工、環(huán)境保護、能源、冶金等等諸多領域的發(fā)展。
生物學的分支學科各有一定的研究內容而又相互依賴、互相交叉。此外，生命作為一種物質運動形態(tài)，有它自己的生物學規(guī)律，同時又包含并遵循物理和化學的規(guī)律。因此，生物學同物理學、化學有著密切的關系。生物分布于地球表面，是構成地球景觀的重要因素。因此，生物學和地學也是互相滲透、互相交叉的。
二、如何選購購凝膠成像分析系統(tǒng)
數(shù)字影像技術訊速發(fā)展,成為數(shù)碼產品及分子影像產品的風向標，靈敏度越來越高，自動化程度也更高，設計也更加人性化，逐漸變得像傻瓜照相機一般易用。另外，外型也更加小巧、時尚。分子成像分析系統(tǒng)的實際應用逐漸的普遍化，市場上有很多種分子影像成像分析系統(tǒng)，如何選購呢？長沙雅力生物科技有限公司為您指明方向！
（一）、根據(jù)產品應用范圍來區(qū)分：
1、普通凝膠成像分析系統(tǒng)：適用于對蛋白凝膠電泳(考馬斯染色，銀染)等可見光樣品，以及DNA/RNA（EB、TLC plates、SYBR Green）等紫外；進行圖象采集并進行定性和定量分析；
2、化學發(fā)光成像分析系統(tǒng)：適用于化學發(fā)光/紫外光/可見光凝膠成像分析系統(tǒng)，如ECL、ECL PLUS、Southern、CDP Star、CSPD、Northern和Western雜交的化學發(fā)光等各種化學發(fā)光暴光后的樣品檢測；
3、多色熒光成像分析系統(tǒng)：適用于熒光/化學發(fā)光/可見光凝膠成像分析系統(tǒng)，如：EB 、TLC plates、GFP plates、SYBR Green、SYBR Gold、SYBR Safe、Sypro Red、Sypro Orange、Texas Red、Rhodamine Red、Fluorescein、Deep Purple、Cy2、Cy3、Cy3.5、Cy5、熒光板等的樣品檢測；
4、多功能活體成像分析系統(tǒng)：適用于生物發(fā)光（bioluminescence）與熒光（fluorescence）兩種技術。生物發(fā)光是用熒光素酶(luciferase)基因標記細胞或DNA，而熒光技術則采用熒光報告基團（GFP、RFP）,或 Cyt及dyes等熒光染料進行標記；
 
三、凝膠成像分析系統(tǒng)的組成
凝膠成像系統(tǒng)的基本骨包含：CCD相機，暗室和分析軟件。不過其功能不僅對瓊脂糠凝膠進行成像，現(xiàn)在的成像儀趨向于多功能化，還適用于蛋白膠、發(fā)熒光的膠、印跡膜和菌落平板等應用。在Western Blot方面，高性能的CCD分子成像系統(tǒng)能與膠片媲美。
CCD是電荷耦合器件（Charge Coupled Device）的英文名稱縮寫，是一種光電轉換器件。是凝膠圖像系統(tǒng)的核心部件。絕大多數(shù)對數(shù)碼相機都有一定的了解，不少人還是這方面的專家。有人把數(shù)碼相機的像素看得很重，但比較之后發(fā)現(xiàn)，有些400萬、500萬像素的相機拍出來的片子沒有300像素的機子拍出來的好，這是為什么？
其實，影響成像的因素很多，衡量CCD好壞的指標，有分辨率，CCD尺寸，動態(tài)范圍,靈敏度，量子效率，信噪比等，其中像素數(shù)以及CCD尺寸是重要的指標。其實是說感光器件的面積大小，這里就包括了CCD感光器件的面積越大，也即CCD面積越大，捕獲的光子越多，感光性能越好，信噪比越低。
為了方便您更了解CCD的大小，現(xiàn)列舉目前市場上所應用的CCD規(guī)格如下：
1英寸——靶面尺寸為寬12.7mm*高9.6mm，對角線16mm。
2/3英寸——靶面尺寸為寬8.8mm*高6.6mm，對角線11mm。
1/2英寸——靶面尺寸為寬6.4mm*高4.8mm，對角線8mm。
1/3英寸——靶面尺寸為寬4.8mm*高3.6mm，對角線6mm。
1/4英寸——靶面尺寸為寬3.2mm*高2.4mm，對角線4mm。
CCD的分辨率由低到高：從45萬左右，100萬左右，140萬左右，200萬左右，300萬左右，400萬左右，500萬左右，甚至還有更高的，根據(jù)CCD的溫度有可以分為常溫CCD相機和制冷CCD相機，制冷CCD：在相同滿井電子的CCD，降低CCD噪音，就能提高CCD的監(jiān)測能力，熱或者暗電流對于CCD都是噪音，噪音在Cool CCD基本都可以被深度致冷的Peltier消除。在曝光超過5-10秒，CCD芯片就會發(fā)熱，沒有致冷設備的芯片，“熱”或者白的像素點就會遮蓋圖像，圖像到處可見雪花。CCD結構設計、數(shù)字化的方法等都會影響噪音的產生。當然通過改善結構、優(yōu)化方法，同樣能減少噪音的產生。
    制冷CCD的適用性：熒光及化學發(fā)光本身較弱，所以對CCD噪音的降低要求很高，應選用高分辨率數(shù)字冷卻CCD相機結合高通透鏡頭系統(tǒng)，使其能夠捕獲到信號極其微弱的熒光及化學發(fā)光樣品圖像，并且能夠*大程度的降低噪音，減少背景，提供出色的圖像清晰度。另外可選激發(fā)光源及多位濾鏡輪擴大了熒光/化學發(fā)光成像的應用范圍。所以一般在熒光及化學發(fā)光觀察時需要選擇制冷CCD。所以制冷CCD相機優(yōu)良是優(yōu)異分子影像成像分析系統(tǒng)的未來的發(fā)展趨勢和必須要求。
 
（1）、分辨率
分辨率的大小和像素值是分不開的，像素指得是CCD能分別的*小的感光元件，我們平時說的多少萬像素就是這些感光元件的個數(shù)了。所以一般來講像素越多，成像也就越清晰細膩，當然這其中還要受許多因素限制，下面會慢慢提到的。但是高像素也不一定是好的CCD，其原因就是像素大?。≒ixel Size），也是很重要的因素，相同數(shù)目的像素，排列越密集，像素之間就越容易出現(xiàn)電流干擾，容易出現(xiàn)"噪點"等干擾成像質量的現(xiàn)象出現(xiàn)。由于制造工藝的限制，增加尺寸，成本將會以幾何級數(shù)提高。
現(xiàn)在大部分廠家的CCD為了提高圖像的靈敏度，會使用像素合并的技術，那么像素合并的意義是什么呢？
    像素合并是一種非常有用的功能，它可被用來提高像素的大小和靈敏度，如圖所示分辨率為795512，像素大小為9u,當經過22合并后，變成398256，像素大小為18u.33合并后，變成265170，像素大小為27u,靈敏度提高9倍，這樣每個像素大小為27u.
 
（2）、動態(tài)范圍值
動態(tài)范圍表示在一個圖像中*亮與*暗的比值。
灰階表示在一種表征光亮度的方法，12bit表示從*暗到*亮等分為212＝4096個級別，16bit即分為216個級別，可見bit值越高能分出的細微差別越大，如圖下面這張圖片人眼只能分辨出40個灰階，而對于一臺12bit的儀器能分辨出4,096個灰階。值得一提的是，目前來說，市場上主流的凝膠成像的CCD以12bit為主，16bit的儀器一般情況下，分辨率均在200萬像素左右，對于真正的16bit，而像素值又近400萬的CCD是非常少見的。