凝膠成像系統(tǒng)：熒光成像和白光成像在原理上有什么區(qū)別？

光源及激發(fā)原理

• 熒光成像：需要使用特定波長的激發(fā)光源，如紫外光或可見光中的某些特定波長光。熒光基團在吸收激發(fā)光的能量后，電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的電子不穩(wěn)定，會迅速回到基態(tài)，并以發(fā)射熒光的形式釋放出能量，發(fā)射光的波長通常比激發(fā)光長。例如，常用的綠色熒光蛋白（GFP），在藍光或紫外光的激發(fā)下，會發(fā)射出綠色熒光。

• 白光成像：使用的是普通的白色光源，如鎢絲燈、熒光燈或 LED 白光燈等。白光包含了可見光范圍內的各種波長的光，其作用是提供均勻的照明，使凝膠中的樣品能夠被觀察到。

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樣品與光的相互作用

• 熒光成像：主要依賴于樣品中熒光標記物的熒光發(fā)射特性。只有標記了熒光基團的目標分子或本身具有熒光特性的物質才能產生熒光信號被檢測到。例如在核酸電泳實驗中，若使用了熒光染料如 EB（溴化乙錠）來標記核酸，EB 插入到核酸分子的堿基對之間，在紫外光激發(fā)下發(fā)出熒光，從而顯示出核酸在凝膠中的位置和分布。

• 白光成像：基于樣品對白光中不同波長光的吸收、散射和透射等物理現(xiàn)象。樣品中的不同成分對白光的吸收和散射程度不同，從而產生明暗對比，形成圖像。例如，在考馬斯亮藍染色的蛋白質凝膠中，蛋白質與染料結合后，對白光的吸收增強，與未結合染料的凝膠部分形成對比，使蛋白質條帶可見。

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成像檢測原理

• 熒光成像：通過配備的熒光濾光片組和高靈敏度的探測器來捕捉熒光信號。濾光片組能夠選擇性地讓特定波長的激發(fā)光通過照射樣品，同時阻擋其他波長的光，只允許熒光發(fā)射光通過并到達探測器。探測器將熒光信號轉化為電信號或數(shù)字信號，經過處理后在顯示器上呈現(xiàn)出熒光圖像，圖像中熒光強度反映了樣品中熒光標記物的含量或分布情況。

• 白光成像：利用普通的光學成像原理，通過鏡頭將樣品反射或透射的白光聚焦到探測器上，探測器記錄下光的強度和顏色信息，形成彩色或黑白的圖像。成像過程中通常會有一些光學元件來調節(jié)光線的強度、方向和聚焦程度，以獲得清晰的圖像。