Em aplicações práticas, os sistemas de imagem em gel quimicamente luminescentes são usados na área da biologia molecular para a análise quantitativa e qualitativa de macromoléculas biológicas como DNA, RNA e proteínas. Por exemplo, em estudos de expressão genética, o teste de fragmentos de ácido nucleico marcados com substratos luminosos específicos permite determinar com precisão os níveis de expressão de genes e entender a atividade transcritória de genes em diferentes estados fisiológicos. No estudo de proteínas, o sistema pode ajudar os pesquisadores a determinar o peso molecular, a pureza e o conteúdo relativo de proteínas em diferentes amostras, fornecendo uma base importante para o estudo funcional de proteínas e diagnóstico de doenças.
Além disso, desempenha um papel fundamental no desenvolvimento de medicamentos. Pode ser usado para monitorar as interações dos medicamentos com as biomoléculas e avaliar a eficácia e a segurança dos medicamentos. Ao observar as mudanças luminosas em proteínas específicas na célula após o tratamento com a droga, os pesquisadores podem obter uma compreensão aprofundada do mecanismo de ação da droga, selecionar candidatos à droga com efeitos terapêuticos potenciais e acelerar o processo de desenvolvimento da droga.
Método de calibração do sistema de imagem de gel luminescente químico:
Calibração da intensidade da luz:
Usar uma fonte de luz padrão: colocar uma fonte de luz padrão com intensidade de luz conhecida no campo de visão do sistema de imagem e ajustar os parâmetros do sistema de imagem (como tempo de exposição, ganho, etc.) para que a fonte de luz padrão alcance o brilho predeterminado na imagem. Em seguida, as amostras quimicamente luminescentes são imagenadas usando esses parâmetros calibrados para garantir a precisão da medição da intensidade da luz.
Utilização de substâncias padrão de luminosidade química: escolha a substância padrão de luminosidade química apropriada, cuja intensidade de luminosidade foi determinada com precisão. A substância padrão é adicionada em uma certa quantidade ao gel ou solução para produzir luminosidade química. A calibração da intensidade da luz é concluída ajustando os parâmetros do sistema de imagem para que a intensidade luminosa da substância padrão na imagem corresponda aos valores conhecidos.
Calibração de Resolução:
- Adote um cartão de teste de resolução: Use um cartão de teste de resolução especializado para colocá-lo no campo de visão do sistema de imagem, geralmente com faixas ou padrões com diferentes distâncias no cartão de teste. Avalie a resolução do sistema através da obtenção de imagens do cartão de teste através do sistema de imagem, observando os espaços de faixas ou detalhes do padrão claramente identificáveis na imagem. Se a resolução não atender aos requisitos, pode ser melhorada ajustando parâmetros como a distância focal da lente, a abertura e outros.
Utilização de amostras microscópicas: para algumas amostras quimicamente luminosas que podem observar estruturas microscópicas, como géis que contêm nanopartículas, podem ser usadas como referência para a calibração de resolução. Usando imagens dessas amostras microscópicas para observar as dimensões estruturais que podem ser identificadas nas imagens, o sistema pode verificar se a resolução do sistema atende aos requisitos experimentais.
Calibração de uniformidade:
- Teste de campo luminoso uniforme: criar um campo luminoso químico uniforme, por exemplo, distribuindo uma quantidade adequada de reagentes luminosos químicos uniformemente em gel ou solução para que ele emita luz relativamente uniforme em todo o campo de visão. Em seguida, este campo luminoso uniforme foi imagenado usando um sistema de imagem para avaliar a uniformidade do sistema analisando as diferenças de brilho em diferentes áreas da imagem. Se o brilho for encontrado desigual, a uniformidade pode ser melhorada ajustando o sistema de iluminação (por exemplo, a distribuição do brilho das luzes LED), o desempenho óptico da lente ou o algoritmo de processamento de imagem.
Ajuste de contraste: melhora a percepção de uniformidade do sistema ao ajustar os parâmetros de contraste do sistema de imagem para tornar as diferenças entre as diferentes áreas de brilho da imagem mais evidentes. Ao mesmo tempo, a função de correção de uniformidade no software de processamento de imagem também pode ser usada para o pós-processamento de imagens para melhorar ainda mais a uniformidade.