Trong ứng dụng thực tế, hệ thống hình ảnh gel phát quang hóa học trong lĩnh vực sinh học phân tử, thường được sử dụng trong phân tích định lượng và định tính của các đại phân tử sinh học như DNA, RNA và protein. Ví dụ, trong các nghiên cứu biểu hiện gen, mức độ biểu hiện của gen có thể được xác định chính xác và hoạt động phiên mã của gen ở các trạng thái sinh lý khác nhau bằng cách kiểm tra các mảnh axit nucleic được đánh dấu bằng chất nền phát sáng cụ thể. Trong nghiên cứu protein, hệ thống này có thể giúp các nhà khoa học xác định trọng lượng phân tử, độ tinh khiết và hàm lượng tương đối của protein trong các mẫu khác nhau, cung cấp cơ sở quan trọng cho nghiên cứu chức năng protein và chẩn đoán bệnh.

Ngoài ra, trong quá trình nghiên cứu phát triển dược vật, cũng phát huy tác dụng không thể thiếu. Nó có thể được sử dụng để theo dõi sự tương tác của thuốc với các phân tử sinh học và đánh giá hiệu quả và an toàn của thuốc. Bằng cách quan sát những thay đổi phát sáng trong các protein cụ thể trong tế bào sau khi xử lý thuốc, các nhà nghiên cứu có thể hiểu sâu hơn về cơ chế hoạt động của thuốc, sàng lọc các ứng cử viên thuốc có tác dụng điều trị tiềm năng, đẩy nhanh quá trình phát triển thuốc.

Phương pháp hiệu chuẩn cho hệ thống hình ảnh gel phát quang hóa học:

1. Hiệu chuẩn cường độ ánh sáng:

- Sử dụng nguồn sáng tiêu chuẩn: đặt một nguồn sáng tiêu chuẩn với cường độ ánh sáng đã biết trong trường nhìn của hệ thống hình ảnh, điều chỉnh các thông số của hệ thống hình ảnh (như thời gian phơi sáng, độ lợi, v.v.) để độ sáng của nguồn sáng tiêu chuẩn trong hình ảnh đạt được giá trị xác định trước. Các mẫu phát quang hóa học sau đó được chụp ảnh bằng các thông số hiệu chuẩn này để đảm bảo độ chính xác của phép đo cường độ ánh sáng.

- Sử dụng chất tiêu chuẩn phát quang hóa học: Chọn chất tiêu chuẩn phát quang hóa học phù hợp, cường độ phát quang đã được xác định chính xác. Chất tiêu chuẩn được thêm vào gel hoặc dung dịch với số lượng nhất định để tạo ra ánh sáng hóa học. Hiệu chỉnh cường độ ánh sáng được thực hiện bằng cách điều chỉnh các thông số của hệ thống hình ảnh sao cho cường độ phát sáng của vật liệu tiêu chuẩn trong hình ảnh phù hợp với các giá trị đã biết.

2. Hiệu chuẩn độ phân giải:

- Sử dụng thẻ kiểm tra độ phân giải: Sử dụng thẻ kiểm tra độ phân giải chuyên dụng, đặt nó trong tầm nhìn của hệ thống hình ảnh, trên thẻ kiểm tra thường có sọc hoặc hoa văn với khoảng cách khác nhau. Độ phân giải của hệ thống được đánh giá bằng cách lấy hình ảnh của thẻ kiểm tra và quan sát khoảng cách sọc hoặc chi tiết mẫu trong hình ảnh có thể được phân biệt rõ ràng. Nếu độ phân giải không đáp ứng yêu cầu, nó có thể được cải thiện bằng cách điều chỉnh các thông số như độ dài tiêu cự, khẩu độ của ống kính.

- Sử dụng các mẫu vi mô: Đối với một số mẫu phát quang hóa học có khả năng quan sát các cấu trúc vi mô, chẳng hạn như gel có chứa các hạt nano, v.v., chúng có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo để hiệu chuẩn độ phân giải. Bằng cách chụp ảnh các mẫu siêu nhỏ này và quan sát kích thước của cấu trúc có thể được phân biệt trong hình ảnh, độ phân giải của hệ thống được kiểm tra để đáp ứng các yêu cầu thí nghiệm.

3. Hiệu chuẩn tính đồng nhất:

- Kiểm tra trường chiếu sáng đồng nhất: tạo ra một trường phát quang hóa học đồng nhất, chẳng hạn như phân phối một lượng thuốc thử phát quang hóa học vừa phải trong gel hoặc dung dịch để nó phát ra ánh sáng tương đối đồng nhất trong toàn bộ trường nhìn. Trường chiếu sáng đồng nhất này sau đó được chụp bằng cách sử dụng một hệ thống hình ảnh, đánh giá tính đồng nhất của hệ thống bằng cách phân tích sự khác biệt về độ sáng ở các khu vực khác nhau trong hình ảnh. Nếu độ sáng được tìm thấy không đồng đều, tính đồng nhất có thể được cải thiện bằng cách điều chỉnh hệ thống chiếu sáng (chẳng hạn như phân bố độ sáng của đèn LED), hiệu suất quang học của ống kính hoặc thuật toán xử lý hình ảnh, v.v.

- Điều chỉnh độ tương phản: Bằng cách điều chỉnh các thông số tương phản của hệ thống hình ảnh để làm cho sự khác biệt giữa các vùng độ sáng khác nhau trong hình ảnh trở nên rõ ràng hơn, do đó cải thiện nhận thức đồng nhất của hệ thống. Đồng thời, hình ảnh cũng có thể được xử lý sau để cải thiện hơn nữa tính đồng nhất bằng cách sử dụng chức năng chỉnh sửa đồng nhất trong phần mềm xử lý hình ảnh.