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超灵敏相机探测器-单分子生物物理学

挑战的背景

单分子生物物理学是研究单个生物分子及其在活细胞复杂过程中的相互作用。在这一基础层面上的研究揭示了在集成实验中不明显的见解,例如蛋白质、RNA和其他重要细胞机制的组装和运输。这一领域的研究在成像方面技术要求很高,因为所涉及的过程超出了标准荧光显微镜的分辨能力。

在单分子生物物理学中使用的荧光成像技术,如FRET或TIRF,试图克服标准荧光显微镜的一些局限性。这些技术需要超灵敏的探测器,能够记录和计算单个分子发射的少量光子,同时排除背景噪声。还必须考虑到高度易受光漂白影响的荧光标记。此外,单分子水平上的事件通常是动态的,因此快速帧率成像的能力也是至关重要的。

技术解决方案

电子倍增CCD (EMCCD)相机技术是单分子生物物理学研究的领先探测器解决方案,结合了单光子灵敏度和> 90%量子效率。在单分子研究所固有的非常低的光照条件下,EMCCD相机提供了新一代背光照明所无法达到的灵敏度水平sCMOS相机.此外,可以在不牺牲快速帧率的情况下保持最终的光子灵敏度,与更传统的CCD技术相比,这是一个常见的权衡。

用于单分子生物物理学研究的Andor相机解决方案

安铎强烈推荐iXon Life EMCCD用于单分子生物物理研究的相机,其中需要最终的光子灵敏度。iXon Life具有加速读出速率的特点,并可与“光学中心作物模式”相结合,因此动态事件可以具有出色的时空分辨率。888模型的13μm像素在衍射极限下提供了出色的单分子分辨能力,同时保留了光学光子收集效率。

关键需求 单分子生物物理解决方案:iXon生命
探测微弱的光子发射信号并排除背景噪声事件 单光子灵敏度和可忽略的读噪声底与> 90% QE相结合,以捕获和记录大多数入射光子。最小的热噪声和时钟诱导的电荷(杂散噪声)导致极好的分离背景噪声。在单个像素中发生噪声事件的概率< 0.2%。结果-增强光子检测和加速实验吞吐量。
测量和跟踪动态事件 iXon Life 888是目前最快的EMCCD检测器,在512 x 512阵列上读取速度为93 fps,在全1024 x 1024阵列上读取速度为26 fps。进一步加速可以使用用户定义的子数组,从128 x128子数组超过600 fps。结果-实现极好的动态事件时空分辨率。
解析单个分子和空间位置 iXon Life 888的13μm像素在衍射极限下提供了出色的单分子分辨率,同时保留了光学光子收集效率。卓越的电荷转移效率意味着光子事件扩散到邻近像素的概率< 0.07%。结果-即使在接近的情况下,单个分子的分辨率也很有信心。
准确记录生理状况 iXon Life具有卓越的灵敏度-最大限度地减少曝光和荧光团浓度,减少光毒性或光漂白,保持准确的生理。结果-为所研究的过程获得准确的生理数据。
质量和寿命 iXon Life为UltraVac™真空传感器外壳提供7年保修期。久经验证的永久真空工艺不仅对冷却至关重要,而且对保护背光传感器免受水分和冷凝物的侵害至关重要。结果——年复一年地保持高绩效。

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