圖 1：使用 Kinetix CMOS 拍攝的單個(gè)萊茵衣藻葉綠體自發(fā)熒光的變化。高靈敏度是需要檢測(cè)熒光信號(hào)的微小波動(dòng)。

背景

Jorge Arrieta 博士是 IMEDEA 博士實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員。 Marco Polin 和 Idan Tuval 的研究領(lǐng)域涉及分析微藻萊茵衣藻響應(yīng)外部刺激的運(yùn)動(dòng)和行為。這些微藻是研究真核鞭毛、光合作用和晝夜循環(huán)的流行模型系統(tǒng)，它們可以檢測(cè)光，然后重新調(diào)整自己朝向或遠(yuǎn)離光的方向，這種反應(yīng)稱為趨光性。這與細(xì)胞的光合作用活性以一種尚不清楚的方式相關(guān)。闡明光合作用和趨光性之間的聯(lián)系將使研究人員能夠發(fā)現(xiàn)微藻光管理的新策略，并利用光操縱這些生物體，以在生物反應(yīng)器中發(fā)揮潛在作用。

趨光性和微藻代謝之間的聯(lián)系是 Arrieta 博士的研究重點(diǎn)，“我們的具體目標(biāo)是研究光誘導(dǎo)的運(yùn)動(dòng)變化和光合代謝之間的聯(lián)系。后者可以通過(guò)葉綠素自發(fā)熒光在單細(xì)胞水平上進(jìn)行探測(cè)。”

挑戰(zhàn)

這些實(shí)驗(yàn)涉及研究微量移液器上的單個(gè)細(xì)胞的趨光性，并同時(shí)對(duì)眼點(diǎn)和葉綠體進(jìn)行獨(dú)立的光刺激。正如阿列塔博士概述的那樣，“我們將通過(guò)監(jiān)測(cè)葉綠素自發(fā)熒光的微小變化來(lái)觀察新陳代謝。為此，我們需要一臺(tái)高靈敏度和低噪聲的相機(jī)。”

細(xì)胞對(duì)強(qiáng)光和弱光刺激的反應(yīng)不同，在前一種情況下細(xì)胞向光移動(dòng)，而在后一種情況下細(xì)胞遠(yuǎn)離光。正如 Arrieta 博士所提到的，“我們的目標(biāo)是關(guān)注導(dǎo)致正趨光性的范圍。這轉(zhuǎn)化為低水平的單細(xì)胞葉綠體自發(fā)熒光。因此，需要一臺(tái)靈敏的相機(jī)來(lái)檢測(cè)微小的熒光信號(hào)，特別是它們隨時(shí)間的變化。”

我們需要像 Kinetix 這樣非常靈敏的相機(jī)來(lái)記錄熒光變化并測(cè)量強(qiáng)度。——豪爾赫·阿列塔博士、馬可·波林博士

解決方案

Kinetix CMOS 是一款高靈敏度成像解決方案，適用于需要對(duì)精細(xì)樣品進(jìn)行精細(xì)信號(hào)量化的低光應(yīng)用。小型敏感樣品的成像非常適合靈敏度模式下的 Kinetix，該模式具有近乎完美的 95% QE，可最大限度地提高信號(hào)采集效率，并具有低讀取噪聲 CMS 技術(shù)，可最大限度地減少噪聲的影響。

借助新的亞電子模式，Kinetix 的讀取噪聲水平達(dá)到 0.7 個(gè)電子，從而可以對(duì)非常小的信號(hào)進(jìn)行高靈敏度成像，而不受讀取噪聲的影響。

Arrieta 博士向我們介紹了他使用 Kinetix 的體驗(yàn)，“該相機(jī)運(yùn)行良好，我們可以測(cè)量熒光，并且在我們希望在相機(jī)中工作的參數(shù)范圍內(nèi)響應(yīng)非常好，這是一個(gè)非常好的設(shè)備……Kinetix 的高分辨率運(yùn)行非常好，并且設(shè)置非常簡(jiǎn)單。”

審核編輯 黃宇