本发明专利技术涉及一种利用可见光激发荧光样本的装置，即利用背光式蓝光板照亮聚丙烯酰胺蛋白质凝胶或其类似物中的荧光信号的装置，借以改善激发过程中的信噪比。据本发明专利技术的实施例显示，该装置适于观测多种以荧光剂染色的蛋白质凝胶，可使某些微弱的荧光信号得以肉眼检出，且不需使用滤镜。此利用背光式蓝光板得以直视观察蛋白质凝胶中荧光信号的装置包括：用以导光的透明板；及至少一个光源，设于该透明板旁，致使放置于该装置的透明板上的荧光样本可受该透明板依史奈尔定律所折射及反射的光激发，通过该装置的光折射作用改善激发过程中的信噪比。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术关于利用可见光激发荧光样本的装置。详言之，本专利技术关于一种应用史奈 尔定律(Snell' s Law)以可见光激发以荧光剂染色的生物样本的装置，改善激发过程中的 信噪比。
技术介绍
蛋白质体学(Proteomics)可能是当前生物科学研究领域中最具吸引力的学科之 一。在高通量的分离与辨识技术均有长足进步的情况下，已可利用蛋白质组学辨识出实验 组与对照组或病理样本与健康样本间具有表达差异或经不同方式改性的蛋白质。蛋白质为 信号传递过程中的终端表达分子，可较其核苷酸前驱物更直接反应细胞的生理反应，因而 在生命科学研究与医学诊断中备受重视。然而，某些被称为稀有讯息标的的蛋白质(如干 扰素、淋巴介质及荷尔蒙受体)不仅量少且难以侦测，为现代分子生物学带来极大困难，因 为目前虽有适用于核苷酸的聚合酶链锁反应(PCR)等放大技术，但并无可放大蛋白质的放 大技术。由于某些稀有讯息蛋白质对现代医学极为重要，若能开发出高灵敏度的侦测方法 将有助于辨识这些蛋白质。 聚丙烯酰胺凝胶电泳法应为最广为使用的蛋白体组学技术之一。此外，二维电泳 法(2-DE)因可根据个别蛋白质的等电点及分子量同时分离复杂的蛋白质组，近来也已成 为蛋白质体学中另一常用方法。若欲利用诸如质谱测定法等技术辨识具有表达差异的蛋白 质，必须使用适当的蛋白质凝胶染色技术方可使聚丙烯酰胺凝胶中的蛋白质带或点显色。 考马斯亮蓝染料结合法虽然使用方便，但在许多情况下，并无法使微量的蛋白质色带或色 点显色。而诸如银染色法或以咪唑锌盐进行负染等高灵敏度染色法虽可让少至1纳克的蛋 白质色带或色点显色，但染色的动态范围较不理想，且尚有质谱兼容性的问题。近来，诸如 SYPRO Ruby、De印Purple、Flamingo与Krypton染剂等蛋白质凝胶荧光染剂因敏感度极高 且动态范围较比色法宽，已广泛应用于各种蛋白质体学试验。此外尚有他种蛋白质凝胶荧 光染剂可作为荧光蛋白质组显色之用，例如Pro-QDiamond与Pro-Q Emerald。 为照亮蛋白质凝胶中的荧光信号，必须以适当波长的光激发与蛋白质分子结合的 荧光团。举例而言，Typhoon Trio激光凝胶扫瞄机(GE Healthcare)中的高能蓝光激光 (488纳米)便可有效激发以SYPRO Ruby染色的凝胶中的4，7-二苯基邻菲咯啉钌(II )复 合物(bathophe薩throline complex of ruthenium( II))，其中该复合物为激发曲线出现 双峰现象(激发波长为280与450纳米，发射波长为610纳米)的荧光团。最近已有人使 用装设发光二极管(LED)的平价CCD摄影机凝胶成像系统取代昂贵的激光凝胶扫瞄机，这 些成像系统的实例包括由DNR(以色列耶路撒冷)生产的MF-ChemiBIS、由Avegene (中国 台湾省台北市)生产的LIAS ChemX以及由Fujifilm(美国康乃狄克州斯坦福(Stamford) 市)所生产的LAS-4000。在成像过程中，为取得具有低背景、高质量的凝胶影像，必须适当 滤除因激发光透射或反射所造成的噪声。例如在扫描以SYPRORuby染色的凝胶或为其摄影 时，通常均使用琥珀色滤镜(610纳米长通滤镜或宽带通滤镜)为蓝光激光或蓝光滤波。 在某些情况下，例如欲以人工方式从以荧光剂染色的蛋白质凝胶中检出色带或色 点时，荧光信号必须可直接目视检出。然大部分的凝胶成像设备，例如激光凝胶扫瞄机，均 采封闭系统的设计，不适合进行人工实作程序。紫外线(UV)透照箱由于其长波长(UVA)及 短波长(UVB)的紫外线均可激发特定荧光团，不失为可满足上述需求的装置。目前许多实 验室均使用UVB透照箱以直视方式观察经SYPRO Ruby染色的凝胶中的荧光信号。然而，紫 外线透照箱装置至少具有三项缺点。其一，操作员直接且长期暴露在紫外线辐射区中，即使 使用适当的安全防护装备仍有潜在危险。其二，紫外光并无法有效激发所有荧光团。某些 染剂中的荧光团，例如Flamingo与Krypton中的荧光团，其最大激发波长较短，约为270与 320纳米，因此几乎无法通过紫外线透照箱以人工方式检视以这些染剂染色的色带或色点。 其三，大部分荧光团均可能因紫外光的诱发而产生光褪色的现象，例如De印Purple的荧光 经紫外光照射后的半衰期约仅有六分钟。凝胶中的微弱荧光信号经长时间暴露于紫外光之 后，大多愈趋微弱，最后甚至无法以目视测知。 根据近期研究报告，蓝光透照箱可作为紫外线透照箱的理想替代品，以供直视观 察蛋白质凝胶中的荧光信号。目前市面上至少有三种蓝光透照箱产品，包括由客莱儿化学 研究公司(Clare Chemical Research,美国科罗拉多州多洛雷斯(Dolores)郡)所生产的 Dark Reader、由爱微根公司(Invitrogen，美国加州卡尔斯巴(Carlsbad)市)所生产的 Safe Imager以及由UVP公司(美国加州阿普兰(Upland)市)所生产的Visi-Blue透照 箱。以上三种蓝光透照箱均以高频宽蓝光激发荧光团，并使用橘色或琥珀色滤镜滤除散射 的蓝光。这些设备已用于激发诸如SYPRO 0range、 SYPR0 Ruby以及SYBR Green等染剂中 的荧光团。蓝光透照箱装置除可供直视观察以荧光剂染色的蛋白质凝胶，尚可设计为手灯 或整合式透照箱-电泳单元。Clare Chemical Research公司甚至已设计出琥珀色的滤光 玻璃以利蓝光透照箱的运作。 若与经由紫外线透照箱而取得的目视结果相比，蓝光透照箱所产生的荧光信号大 多较弱。其原因在于高频宽蓝光的激发效果逊于紫外光。此外，由蓝光透照箱所发射的蓝 光通常均以橘色或琥珀色的厚滤镜(0. 5至1. 0公分)进行滤波，而此滤镜也会吸收部分荧 光信号。因此，在使用蓝光透照箱时，蛋白质凝胶中的微弱荧光信号有时难以通过直视观察 检出，因而导致蓝光透照箱的应用范围有限。
技术实现思路
本专利技术在此提出一种利用背光式蓝光板照亮聚丙烯酰胺蛋白质凝胶或其类似物 中的荧光信号的装置，借以改善激发过程中的信噪比。据本专利技术的实施例显示，该装置适于 观测多种以荧光剂染色的蛋白质凝胶，可使某些微弱的荧光信号得以肉眼检出，且不需使 用滤镜。此利用背光式蓝光板使得以直视观察蛋白质凝胶中荧光信号的装置包括 用以导光的透明板；及 至少一个光源，设于该透明板旁，致使放置于该装置的透明板上的荧光样本可受 该透明板依史奈尔定律所折射及反射的光激发，通过该装置的光折射作用改善激发过程中 的信噪比。附图说明 图1A为显示本专利技术装置的构造的示意图； 图IB图IH为比较本专利技术装置与其它装置观测以荧光剂染色的蛋白质凝胶的效果 示意图； 图2为显示本专利技术背光式蓝光板装置中所有可能的光径示意图； 图3为针对以SYPRO Ruby染色的凝胶，以量化方式比较其成像于本专利技术背光式蓝光板上的影像以及由激光凝胶扫瞄机成像的影像； 图4为显示本专利技术背光式蓝光板的应用图，其中该背光式蓝光板用于观察以SYBRSafe染色的DNA凝胶。 附图标记说明 玻璃制透明板 10 凝胶 20 蓝光冷阴极荧光灯管30 黑色背景 40 塑料盖板 50具体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用可见光激发荧光样本的装置，其特征在于，包括：用以导光的透明板；及至少一个光源，设于该透明板旁，致使放置于该装置的透明板上的荧光样本能受该透明板依史奈尔定律（Ｓｎｅｌｌ’ｓＬａｗ）所折射及反射的光激发，通过该装置的光折射作用改善激发过程中的信噪比。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈翰民，陈立明，
申请(专利权)人：陈翰民，陈立明，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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