3.1 方案設(shè)計(jì)思路
本方案以“精準(zhǔn)成像-場(chǎng)景適配-定量可靠”為核心設(shè)計(jì)原則,結(jié)合WD-9433A多功能凝膠成像系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)(如激發(fā)波長(zhǎng)范圍254nm-635nm、CCD分辨率500萬像素、動(dòng)態(tài)范圍4.8OD等)與不同實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景的成像需求,從樣本預(yù)處理、設(shè)備參數(shù)調(diào)試、圖像分析方法三個(gè)維度構(gòu)建應(yīng)用方案:
- 樣本適配預(yù)處理:針對(duì)不同類型樣本的光學(xué)特性,制定專屬預(yù)處理流程。核酸凝膠樣本采用高純度染色劑(如GoldView、EB替代染料)進(jìn)行均勻染色,控制染色時(shí)間與洗脫強(qiáng)度避免背景干擾;蛋白印跡膜采用封閉液封閉非特異性結(jié)合位點(diǎn),優(yōu)化一抗、二抗孵育條件確保信號(hào)特異性;微生物菌落樣本采用透明培養(yǎng)基培養(yǎng),保證菌落形態(tài)完整且與培養(yǎng)基對(duì)比度適宜。
- 設(shè)備參數(shù)精準(zhǔn)調(diào)試:根據(jù)樣本類型與檢測(cè)目標(biāo)設(shè)置個(gè)性化成像參數(shù)。核酸凝膠檢測(cè)中,254nm波長(zhǎng)用于雙鏈DNA成像,激發(fā)強(qiáng)度調(diào)至80%以平衡靈敏度與背景;蛋白印跡檢測(cè)采用488nm激發(fā)波長(zhǎng)匹配熒光二抗,曝光時(shí)間根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度在0.1s-10s范圍內(nèi)動(dòng)態(tài)調(diào)整;菌落計(jì)數(shù)采用白光透射模式,調(diào)節(jié)焦距與光圈使菌落邊緣清晰。同時(shí)開啟設(shè)備“自動(dòng)背景校正”功能消除環(huán)境光干擾。
- 圖像分析規(guī)范建立:建立“標(biāo)準(zhǔn)曲線校準(zhǔn)-區(qū)域選擇-數(shù)據(jù)校驗(yàn)”分析流程。定量分析前通過標(biāo)準(zhǔn)品繪制線性標(biāo)準(zhǔn)曲線,核酸定量以已知濃度的λ-DNA為標(biāo)準(zhǔn),蛋白定量以BSA標(biāo)準(zhǔn)品為參照;圖像分析時(shí)精準(zhǔn)選擇目標(biāo)區(qū)域,排除雜帶與背景干擾;對(duì)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)性校驗(yàn),確保定量結(jié)果的可靠性。
3.2 分場(chǎng)景應(yīng)用方案
3.2.1 分子克隆場(chǎng)景——核酸凝膠電泳成像與片段定量
應(yīng)用需求:分子克隆實(shí)驗(yàn)中,需對(duì)PCR產(chǎn)物、酶切片段進(jìn)行成像分析,明確片段大小與濃度,確保連接反應(yīng)中目的基因與載體的摩爾比適宜(通常為3:1),要求片段大小判定誤差≤5%,濃度定量誤差≤8%。方案配置:WD-9433A凝膠成像系統(tǒng)+紫外透射臺(tái)+1.0%瓊脂糖凝膠+核酸染料(GoldView)+λ-DNA標(biāo)準(zhǔn)品(100-10000bp)。操作步驟:① 制備1.0%瓊脂糖凝膠,加入GoldView染料(終濃度0.5μg/mL),將PCR產(chǎn)物(20μL)與標(biāo)準(zhǔn)品(5μL)分別點(diǎn)樣,120V電泳30min;② 開啟WD-9433A,選擇紫外透射模式,激發(fā)波長(zhǎng)254nm,激發(fā)強(qiáng)度80%,曝光時(shí)間1.5s,進(jìn)行成像;③ 利用配套軟件分析圖像,通過標(biāo)準(zhǔn)品標(biāo)注片段大小,繪制濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算PCR產(chǎn)物濃度。
3.2.2 蛋白印跡場(chǎng)景——目的蛋白成像與定量分析
應(yīng)用需求:蛋白印跡實(shí)驗(yàn)中,需檢測(cè)目的蛋白(如GAPDH、β-actin內(nèi)參蛋白)的表達(dá)量,評(píng)估藥物處理對(duì)蛋白表達(dá)的影響,要求目的蛋白條帶信號(hào)清晰,定量結(jié)果線性相關(guān)系數(shù)≥0.995,平行樣本相對(duì)偏差≤5%。方案配置:WD-9433A凝膠成像系統(tǒng)+熒光檢測(cè)模塊+PVDF膜+熒光二抗(Alexa Fluor 488標(biāo)記)+BSA標(biāo)準(zhǔn)品。操作步驟:① 蛋白樣本經(jīng)SDS-PAGE電泳后轉(zhuǎn)印至PVDF膜,5%脫脂奶封閉1h,一抗(1:1000稀釋)4℃孵育過夜,熒光二抗(1:5000稀釋)室溫孵育1h;② 開啟WD-9433A熒光模式,激發(fā)波長(zhǎng)488nm,發(fā)射波長(zhǎng)520nm,曝光時(shí)間2.0s,進(jìn)行成像;③ 以BSA標(biāo)準(zhǔn)品(0.1-5μg)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,軟件分析目的蛋白條帶灰度值,計(jì)算蛋白表達(dá)量。
3.2.3 微生物實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景——菌落成像與自動(dòng)計(jì)數(shù)
應(yīng)用需求:微生物計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)中,需對(duì)平板菌落進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)數(shù),評(píng)估樣品中微生物含量(如食品微生物檢測(cè)、環(huán)境微生物篩查),要求計(jì)數(shù)速度≤30s/平板,計(jì)數(shù)誤差≤3%,可區(qū)分直徑≥0.5mm的單菌落。方案配置:WD-9433A凝膠成像系統(tǒng)+白光反射臺(tái)+LB固體培養(yǎng)基平板+梯度稀釋的大腸桿菌菌液。操作步驟:① 將大腸桿菌菌液梯度稀釋(10??-10??),取100μL涂布于LB平板,37℃培養(yǎng)18h;② 開啟WD-9433A白光反射模式,調(diào)節(jié)焦距至菌落清晰,光圈5.6,曝光時(shí)間0.5s,進(jìn)行平板成像;③ 啟用軟件“自動(dòng)菌落計(jì)數(shù)”功能,設(shè)置最小菌落直徑0.5mm,手動(dòng)修正重疊菌落與雜質(zhì)干擾,記錄計(jì)數(shù)結(jié)果。