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如何提升CY5/CY5.5荧光成像效果之光源篇
发布时间:2023-10-12

如何提升CY5/CY5.5荧光成像效果之光源篇



提升CY5/CY5.5的荧光成像效果,通常是从以下四个维度做出改进,1.摄像头;2.荧光光源;3.荧光滤色片组;4.荧光物镜。在上一期的文章中,我们已经分享过如何从摄像头挑选角度提升CY5/CY5.5的成像效果,今天我们继续讲第二个维度,荧光光源。


光源如何影响CY5/CY5.5的成像效果?

CY5染料的激发光谱和发射光谱


荧光光源在荧光成像中的作用是激发荧光染料,要讨论如何更好地激发荧光,就要先从荧光染料的光谱特性说起。我们看到的很多资料都会写着荧光染料的激发波长和发射波长,这两个数值都是峰值数值,以便描述,在峰值附近其实还有一定的范围会有激发和发射,只是这些波段的荧光效率相对低,效果没那么好。


理想的荧光光源,一需要光谱覆盖荧光染料的峰值激发波长,二需要在这个波长有较高的光强,这样才能获得更好的激发效果,对于CY5来说这个数值大概在650nm左右,而CY5.5则在670nm左右。


02_LED.jpg

汞灯光源的光谱分布


CY5/CY5.5成像效果不好,一个典型原因是常见的汞灯荧光光源并不适合CY5/CY5.5成像。通过汞灯光源的光谱图,我们可以看到,汞灯600nm后的光谱没有波峰,光强是比较弱的,因此理论上激发效果不会好。


03_LED.jpg

汞灯实测的CY5成像光功率


而在实测中,汞灯光源在CY5波段的光功率也很明显低于其他波段,还不到DAPI或GFP波段光功率的一半。


·传统热光源哪个更适合CY5/CY5.5成像?

传统热光源光谱特性对比


汞灯不是合适的CY5/CY5.5荧光光源,那么传统热光源中哪一个比较合适呢?这里对比四种传统热光源的光谱特性,其中卤钨灯为了方便在图上呈现,呈现的数值是在实际数值基础上做了10倍放大,也就是说,虽然卤钨灯优势光谱集中在600nm后的区域,但光强太低,并不适合做荧光光源。


氙灯实测的CY5成像光功率


氙灯是传统热光源中更适合CY5/CY5.5的选择,它跟汞灯都属于高压弧灯,稳定性比汞灯好,寿命可以到1000-2000小时,有着近似太阳的连续光谱、均匀光强,实测CY5的激发光功率大约可以到汞灯的2倍,但同时功率要到汞灯的1.5倍,且发热大,另外DAPI波长的激发效果也比较差。


·更值得推荐的CY5/CY5.5激发光源:LED荧光光源

CY5.jpg

LED荧光光源激发的CY5


传统热光源用于CY5/CY5.5成像有其局限性,目前成像效果比较好的有两种光源,一种是搭配共聚焦/全内反射使用的激光光源,一种是适合普通荧光显微镜的LED荧光光源。LED荧光光源是更适合大部分用户的选择。


四通道光源MG-120的部分可选光谱


四通道光源MG-120可以按需配置4个LED荧光通道,每个通道独立控制、独立记忆光强,通过选配R波段激发配置,可以实现汞灯3-5倍的CY5/CY5.5激发效果,优于氙灯,同时DAPI激发效果也优于氙灯,更能全面满足各种荧光染料激发需求。


MG-120寿命更长,效果更好


此外,基于LED技术的MG-120作为荧光光源,不仅相比汞灯和氙灯荧光光源功耗低、发热小、光强可调节,其使用寿命也可以达到5万小时,远胜于汞灯和氙灯,大大降低了设备维护的人力成本和时间成本,让实验室得以更高效运行。

荧光光源对比


汞灯

氙灯

四通道光源MG-120

功耗

100W

150W

72W

发热

高温烫手

高温烫手

安全温度

寿命

200小时

1000-2000小时

50000小时

光强

不可调

不可调

可调

需要预热

不需要

CY5激发

一般

DAPI激发


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