FluorChem Q凝膠成像分析系統在科研實驗及教學中的應用

潘洪超 唐丹陽

汕頭大學醫學院 廣東汕頭 515041

FluorChem Q凝膠成像分析系統在科研實驗及教學中的應用

潘洪超 唐丹陽

汕頭大學醫學院 廣東汕頭 515041

凝膠成像分析在生物及醫藥研究中已成為越來越重要的研究手段，對先進的FluorChem Q凝膠成像分析系統應用進行了初步闡述，該儀器運用到教學實踐當中，使科研工作者對凝膠成像儀有進一步的了解，同時使得學生初步了解該儀器，提高學生的實踐運用能力，達到理論與實踐相結合的目的。

凝膠成像；核酸；蛋白；教學；應用

凝膠成像分析系統及圖像分析軟件主要應用于生物、醫學及醫藥研究領域，可用于拍攝核酸及蛋白電泳、菌落技術，還可用于熒光圖像的采集，定量及半定量分析[1-3]，為科研人員提供了快捷方便的分析凝膠圖像及相關生物學實驗的工具。FluorChem Q是頂級的多色熒光、化學發光、可見光成像和定量分析系統，是目前同類產品中唯一兼顧多種應用的成像系統(如圖1所示)。在一次分析中可同時檢測5種蛋白,并對其進行定量分析。先進的CCD技術提高了成像的速度和定量分析的能力。將凝膠成像分析系統運用到本科及研究生實驗教學中，可使學生了解相關領域較先進的研究方法和技術，有助于提高學生的實踐能力及科學思維，培養復合型人才[4]。為此，以Alpha Innotech公司的FluorChem Q凝膠成像系統以及數據處理軟件，初步闡述其在圖像獲取、存儲、密度掃描及定量等方面的應用。

1 實驗圖像的采集和存儲

圖1 FluorChem Q凝膠成像分析系統示意圖及自帶分析功能

圖2 圖像采集結果(A－核酸凝膠成像圖；B－蛋白化學發光圖；C－蛋白熒光發光圖)

打開相應的光源，選擇綠色的Expose Preview(曝光預覽)按鈕，檢查飽和度，如果圖像飽和度正常，點擊Acqure Image(獲取圖像)按鈕，曝光進度條在完成自動曝光后會顯示綠色；如果飽和度不正常或者自動曝光，則不能正常完成(曝光進度條顯示為粉色)，通常情況下為光圈過大造成，需調小光圈。也可以根據初步采像結果，自行調整曝光時間，得到較滿意的結果。

圖像采集后，保存步驟如下：選擇文件File(菜單)欄下的SAVE(保存)或者SAVE AS(另存為)圖標，點擊OK保存文件。指定圖像的格式可謂(TIF，BMP， PCX，MAC，color TGA)。注意：如果保存為JPG格式，必須先將圖片準化成8bit，否則不能保存。

2 結果分析

通過1D-Multi Analysis Tools(一維多泳道分析功能)來分析測量條帶的灰密度。首先點擊打開按鈕，選中要分析的圖像，點擊確定(如圖3所示)，點擊分析工具(Analysis tools)，再點擊1D-Multi→auto Grid→Detect Peaks，再通過增加或刪減條帶，得到想要分析的條帶的結果(如圖3所示)。其中設置的綠線間的區域表示檢測的區域，不能太窄，也不能太寬，最好是包括大部分條帶在內。凝膠分析軟件包括自動或者手動標注泳帶及泳道，自動背景扣除，泳帶的峰形及灰密度分析等功能(如圖4所示)。分析得到的凝膠圖像灰密度值，將目的泳帶與內參泳帶進行對比，通過統計學分析得出基因或蛋白在處理后是否發生改變。

圖3 圖像分析

圖4 數據分析報告

3 日常維護注意事項

(1)儀器電腦專機專用，以免感染病毒無法使用，禁止重裝電腦系統，因重裝后儀器軟件需再次激活才能使用，必須向廠家再次申請注冊號，耽誤儀器使用，且要負擔一定的服務費用。

(2)正確的暗箱關門方法。將暗箱門掩至60度左右位置，放手，依靠重力，門自行關閉。注意：忌用力推動關閉暗箱門。

(3)注意保持紫外燈箱及投射白光板的清潔。

(4)嚴格遵守實驗室規定，使用Gel red染料代替EB，避免EB污染。

4 FluorChem Q凝膠成像分析系統在實驗教學中的應用

FluorChem Q凝膠成像分析系統是一款集多種功能于一身的儀器，既能采集核酸電泳圖像，還進一步開發出了蛋白化學發光及蛋白熒光圖像采集等功能，避免了蛋白圖像采集過程在暗室中的顯影、定影等操作過程及不可控程度。可以通過軟件控制整個流程，通過曝光時間可控性得到清晰的目的條帶，靈敏度、時間以及操作全面優于傳統膠片成像。方便學生從觀察到親自動手實踐，不僅使學生熟悉成像儀，了解儀器各部件功能及特點，進而掌握操作的基本技能，提高實驗動手能力，而且使學生鞏固有關核酸及蛋白的理論知識。FluorChem Q凝膠成像分析系統的教學改變了以往的教學模式，取得較好的實驗教學效果。

[1] 丁輝.科學儀器協作共用與科技創新[J].現代科學儀器,2000,74(6):3-4.

[2] 李越,嚴明,尹光琳.計算機凝膠成像系統在生物工程研究中的應用[J].現代科學儀器,2000,74(6):29-30.

[3] Mc Dond M B, et al. DNA ext ract f rom dry seeds for RAPD analysis varietal ident ification studies[J]. Seed Science and Technology,1994,22:171-176.

[4] 王明召,李海平,張杰,等.凝膠成像分析系統在本科教學中的應用開發[J].中國現代教育裝備,2007,11:113-114.

☆國家級實驗教學示范中心建設系列報道?☆

編者按：

西安交通大學臨床技能實驗教學中心從成立初期的實驗教學依附于理論課程教學，到改革傳統實驗教學模式，再到更新觀念，實現中心跨越式發展。在學校“重視基礎性實驗、強化綜合性實驗、突出創新能力培養和終身學習習慣養成”實驗教學原則指導下，中心領導與教職工轉變觀念，改革實驗教學，加強硬件設備配備與使用，形成了“資源優化，西北領先；訓練系統，考核全面；精品教育，科教創新；輻射西北，面向全球”的特色，為我國臨床技能實驗教學改革與創新做出了表率。

Application of FluorChem Q gels image acquisition and analysis system in scientif c research and teaching

Pan Hongchao, Tang Danyang
Shantou university, Shantou, 515041, China

Gel imaging analysis system in biological and medical research has become more and more important. This paper primarily elaborated the application of the advanced FluorChem Q gel imaging systems, which had been applied to practice in teaching. This introduction made scientif c research workers further understanding thr FluorChem Q gel imaging systems, and made students preliminarily understand it’s application. The students’ practice skills were improved, and also achieve theory combined with practice in teaching.

gel imaging systems; nucleic acid; protein; teaching; apply

2011-11-06

潘洪超，碩士。唐丹陽，碩士。