仪器分析之凝胶成像系统的概述(共8页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上新疆农业大学仪器分析课程论文题 目： 凝胶成像分析系统的概述 姓 名： 王彦钦 学 院： 动物科学学院 专 业： 动物遗传育种与繁殖 年 级： 2013 级研一 学 号： 1335020292 2013年12月22日凝胶成像分析系统的概述王彦钦摘要：本文主要介绍了凝胶成像分析系统的应用领域、主要和功能特点及一般成像的步骤，为实践提供参考。关键词：凝胶成像分析系统；功能；特点；结果的处理前言 在生物学迅速发展的今天，凝胶电泳作为主要的科研实验手段早已被广泛应用于核酸和蛋白的分离，而电泳图像的获取和相关分析主要依靠凝胶成像系统。凝胶成像系统适用于核酸、蛋白电泳和杂交图像的

2、获取、存储和分析。1 概述 计算机凝胶成像系统和图象处理软件BioImage2.0结合, 应用在分子生物学和生物工程研究中的结果保存和分子量计算,密度定量, 密度扫描,PCR定量等数据处理中,并能取代某些专用仪器。在分子学实验室中主要的仪器就是凝胶成像分析系统，主要用于DNA的分析，比较方便、快捷，为试验提供了快捷之路。2 应用领域 凝胶成像分析系统(成像系统和图像分析软件)主要应用于现代生物医学、医药领域，为科研人员提供了分析凝胶图像及其它生物学条带的途径，可用于拍摄核酸和蛋白电泳、层析、菌落等生物医学图像并进行分析。凝胶成像系统图像分析法是进行DNA定量的一种重要手段。该方法主要根据荧光染

3、料与DNA结合,经过激发后得到荧光信号的强弱与DNA含量有关,含量越高,荧光信号越强,并具有一定的比例关系。荧光信号强弱可以通过凝胶成像系统得到的凝胶图片上的DNA电泳条带的灰度值来表示。3 凝胶成像分析系统的一般步骤3.1 电泳（以基因组DNA检测为例）3.1.1 制胶将凝胶电泳槽洗干净晾干，放入制胶板，在距离底板0.51.0mm处放置梳子，以形成加样孔。称取1g琼脂糖，放入锥形瓶中，加入100mL 0.5TBE缓冲液，置微波炉中加热至完全溶解，取出摇匀，得到1%琼脂糖凝胶液。待琼脂糖凝胶液冷却至约（50）时立即将琼脂糖溶液倒入槽内。制成厚度在35mm之间的凝胶，注意不要形成气泡。如出现气泡

4、，立即用移液器或纸片移出。室温下放置3045min。待凝胶完全凝固后，小心移去梳子，将凝胶放入电泳槽中。3.1.2 加样向电泳槽中加入0.5TBE缓冲液，使液面高出凝胶表面24 mm。取DNA样品2.5 L与1.5 L 上样缓冲液混合均匀，将混合样品加入凝胶样孔进行检测。记录点样顺序和点样量。3.1.3 电泳接通电泳槽与电泳仪的电源(注意正负极，DNA片断从负极向正极移动)。因为DNA的迁移速率与电压成正比，所以采用电压100 V，电流50 mA，如果接线正确，可观察到阳极和阴极处有气泡产生。电泳20 min，停止电泳。小心取出胶块，将凝胶放入含有EB染色液中，染色30 min，用作照像分析。

5、4 照像及分析4.1 载入样品将电泳处理过的凝胶放在暗箱内的透照台上，关好暗箱门。如胶样品比较大,可以先将透照台拉出,然后放置样品。将Transilluminations Control透射光源控制区的旋钮转至UV safety紫外安全模式，打开紫外光源。4.2 拍照打开软件，按照以下路径操作：ViewPluginsCohuCamera Plug-in。点击preview，出现样品实时图像的传输框，此时可观察到样品的基本轮廓，按照自上而下的顺序调节镜头对焦光圈(进光量的多少)至样品最清晰，点击capture拍照。基因组DNA成像如图1，PCR扩增成像如图2。 图1 图24.3 保存文件关闭光源

6、，保存需存档的图像。点击：FileSave，可选择图片的保存格式。5 凝胶成像分析系统测试结果的计算机处理5.1 Word 文档中凝胶电泳板图像的插入在凝胶成像分析系统中, 存储到Images 中的图像及经过旋转后的图像, 都可以通过Word “的插入图片”命令完成: 插入图片来自文件选择所要插入的图像所在的路径按“插入”, 即可把凝胶板图像插入到Word 文档中( 如图3和图4) 。 在Word文档中就可以由插入的图片格式再根据需要进行缩放、调整亮度、灰度等编辑。5.2 Word 文档中凝胶电泳板图像识别泳道和斑带后的插入由泳道和斑带已识别后的图像在UV Winlabs软件中存储到Image

7、s 后, 识别标记消失, 因此不能用 “插入图片”法把它插入到Word 文档中。 但可利用UV Winlabs 软件的报告生成器, 首先在U VWinlabs 软件中创建一个报告, 在此报告中插入被识别后的图像, 利用报告生成器的编辑功能, 选中图像后按复制命令回到Word 文档中。 再把光标移到需要插入图像的地方, 执行编辑下拉菜单中的粘贴命令即可插入该图像(见图5)。其它象增加漂移线、分子量斑带标记等的图像都可照此插入。 图1 蛋白质凝胶图像的插入 图2 图像旋转后的插入 图3 泳道和斑带识别后的图像的插入6 凝胶成像系统具备的功能和特点6.1 操作自动化仪器的整个测量过程如键盘扫描、量程

8、选择、开关启动闭合、数据的采集、传输与处理以及显示打印等都用单片机或微控制器来控制操作，实现测量过程的全部自动化。6.2 仪器自动化自动切换量程，以提高分辨率，能自动切换输入信号，以对多参数进行测量。6.3 具有数据处理功能智能仪器由于采用了单片机或微控制器，使得许多原来用硬件逻辑难以解决或根本无法解决的问题，现在可以用软件非常灵活地加以解决。例如，传统的数字万用表只能测量电阻、交直流电压、电流等，而智能型的数字万用表不仅能进行上述测量，而且还具有对测量结果进行诸如零点平移、取平均值、求极值、统计分析等复杂的数据处理功能，不仅使用户从繁重的数据处理中解放出来，也有效地提高了仪器的测量精度。6.

9、4 具有友好的人机对话能力智能仪器使用键盘代替传统仪器中的切换开关，操作人员只需通过键盘输入命令，就能实现某种测量功能。与此同时，智能仪器还通过显示屏将仪器的运行情况、工作状态以及对测量数据的处理结果及时告诉操作人员，使仪器的操作更加方便直观。6.5 对测量数据进行误差修正测量精度无论对测试系统，还是对测试仪器仪表都是最重要的技术指标之一。而测量误差是任何仪器仪表均需考虑的一个重要环节，测量误差的主要来源是传感器、模拟电路所造成的误差，如非线性误差、温度漂移、零位漂移等。6.6 具有自动联机和自动脱机功能仪器仪表在进行测量时，有的参数需定时测量，有的需随机测量。为不影响某些被测现场的正常工作或

10、对设备的影响，要求在测试时将仪器仪表联接到测试现场，称为在线测试，即联机。不测试时使仪器仪表脱离测试现场，即脱机。6.7 具有自检及故障监控功能在开始测试前或者测试中能发现仪器本身的故障并能及时排除；对被测对象也能及时发现故障，如温度过高、电流过大、超压、过载等，一旦发现故障能及时报警。6.8 重组能力在某些测试现场，要求仪器仪表具有系统重构能力，重新组成一个测试系统，继续对测试参数进行测量。6.9 以多种形式输出测量结果在和其它系统联机时能以数字通讯方式将测量结果传送出去，同时也能转换成模拟信号输出。7 总结 科学技术发展的历史证明，科学技术作为生产力，离不开先进的科学仪器装备。而凝胶成像系

11、统在科研、临床检验、法医鉴定等方面已日益成为必不可少的常规仪器。在科技迅速发展的现代社会，凝胶成像系统也日趋完善，功能的覆盖面也越来越广，选择好的仪器设备是实验成功的保障。参考文献：1 魏义长,张慧琴,谢惠玲等. 凝胶成像分析系统测试结果的计算机处理J.分析测试技术与仪器,2001,7(3):177-178.2 王明召,李海平,张杰等. 凝胶成像分析系统在本科教学中的应用开发J.中国现代教育装备,2007,11:113-114.3 吴石增. 现代科学仪器与计算机技术J. 现代科学技术,2006,6:224 杜珍武,王茜,张玉成等. 应用凝胶成像分析系统定量测定DNA含量的检测范围J.中国体视学与图像分析,2008,13(4):266.5 丁辉. 科学仪器协作共用与科技创新. 现代科学仪器,2000,7(46):3-4. 6 李越,严明,尹光琳. 计算机凝胶成像系统在生物工程研究中的应用.现代科学仪器,2000,74(6):29-30.专心-专注-专业