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荧光显微镜系统的质量控制:Why、What、When and How?

2022/5/10

许多研究项目的结果取决于系统生成良好图像的能力。有什么简单的方法来验证您的显微镜是否工作正常?Argolight为您提供了优质可靠的解决方案:荧光定量标准片和配套的分析软件。接下来西诺光学会带领大家一起从提出问题到解决问题,简单介绍一下Argolight荧光显微镜质量控制方案。


质量控制:Why?

荧光成像在生命科学实验室中已变得无处不在,包括那些专注于制药、诊断和法医学等的实验室。

在生命科学实验中,有两个主要的误差来源:来自样品制备的误差和来自成像系统的误差。定期检测荧光显微镜的场畸变、分辨率等参数,可以很大程度上避免成像系统误差导致的结论不一致等情况。


图片来源:ZEISS“Super-Resolution Imaging by Dual Iterative Structured Illumination Microscopy”Date: April 2021

现代荧光成像系统是由许多光学、机械和电子元件组成的复杂仪器。随着部件数量的增加,此类仪器出现错位或故障的可能性大大增加。

荧光显微镜领域的不同参与者,都可以通过使用可靠的“检测工具”来控制仪器的质量从而获益。

• 显微镜制造商:确保仪器的参数

• 公共平台实验室:确保仪器的性能水平符合用户的期望,预测仪器故障,减少机器停机时间

• 终端用户:确保获得可靠的数据,消除仪器引入的偏差,了解系统性能如何随时间演变,并进行定量显微镜检查


质量控制:What?

荧光显微镜的质量控制有很多方面。在2005年发表的一篇文章中,德国计量机构联邦材料研究与测试研究所列出了需要表征的主要参数,以及许多其他参数:

“成像路径点扩散函数、空间(x,y)分辨率、光谱辐照度、到达样品的激发光强度、照明的均匀性、z轴距离和z轴分辨率、光谱分辨率以及日常和长期仪器性能。”


质量控制:When?

许多因素将决定荧光显微镜质量的控制频率:

• 仪器类型,

• 其组件(金属卤化物灯或更稳定的LED),

• 用户体验(有经验的显微镜使用者比新手更容易注意到变化),

• 系统是否共享,

• 使用仪器的实验类型,

• 所需的质量水平。

例如,研究人员进行一个单一的实验不需要长期监测性能,只需要知道当下系统性能良好。相反,需要在不同时间进行多个实验的研究人员必须知道系统的波动,才能比较数据。

定期评估荧光显微镜可以快速识别和解决显微镜问题。这将减少数据误差,以及由此产生的问题:从什么时候起,显微镜生成的数据已损坏?此外,通过优化维护,将机器停机时间降至最低,不是基于生物样本的主观图像,而是基于客观和量化的参数。


质量控制:How?

许多现有工具可用于控制荧光显微镜的质量:荧光球、塑料载玻片、分辨率目标、分划板等。这些工具的描述、特性及其各自的优缺点暂不在本文内体现。

然而,无论选择何种工具,它们都必须遵守至少两个标准:

• 构成工具的元素/图案必须是荧光的。

• 荧光元件/图案应放置在厚度为(170±5)μm、在546 nm折射率为1.5255±0.0015的显微镜盖玻片之下。显微镜盖玻片的厚度和折射率通过ISO 8255-1标准进行标准化。这样才符合显微镜的成像条件。


Argolight荧光定量标准片

  专门为荧光成像系统的质量控制而设计。该荧光定量标准片模拟了符合显微镜的成像条件,适用于宽场、共聚焦、转盘、结构光照明等多种显微系统,用于校准、性能评估、验证和监控。

  它们由不同的二维和三维的标准荧光图案以及能够从这些图案的成像中提取显微镜相关参数的分析算法软件组成。提供场照均匀度,场畸变,分辨率等超过12项自动化质量测试,数十个相关指标。独特的设计带来了一系列的优势:

• 软件自动分析显示量化结果的易用性

• 无需制备无需特殊保存的快捷性

• 无光漂白效应的稳定性


部分标准荧光图样的实拍图展示


配套软件Daybook能够定量分析的参数


具体请咨询:西诺光学

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