凝胶成像分析系统校准规程

凝胶成像分析系统校准规程

凝胶成像分析系统作为现代实验室中不可或缺的图像采集与分析工具，其准确性直接关系到实验结果的可靠性。在凝胶电泳、蛋白质印迹、核酸检测等诸多应用中，精确的图像信号采集和定量分析是关键。为了确保系统长期稳定运行并输出可信赖的数据，建立一套严谨的校准规程至关重要。本规程旨在为仪器操作人员提供一套系统、专业的操作指南，以保证凝胶成像分析系统的性能指标满足相关应用需求。

1. 校准目的与依据

本规程的校准旨在验证凝胶成像分析系统在特定波长下的光源强度、图像传感器的灰度响应线性度、图像的空间分辨率以及系统的整体准确性。校准依据GB/T 27820-2011《凝胶成像仪》等相关国家及行业标准。

2. 校准周期

建议每6个月进行一次全面的校准。若仪器使用频率极高，或在搬迁、重大维修后，应立即进行校准。

3. 校准所需仪器与材料

• 标准光源： 经过认证的、具有已知光强输出的标准卤素灯或LED光源（例如，校准范围覆盖300-700 nm，强度准确度±5%）。
• 标准灰阶片： 具有已知光学密度（OD）值的灰阶片，OD值范围应覆盖凝胶成像的典型动态范围，例如，OD 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 1.0, 1.5, 2.0。
• 空间分辨率测试图卡： 具有不同线对密度（lp/mm）的标准测试图卡。
• 校准软件： 仪器厂商提供的配套校准软件或通用的图像分析软件。
• 记录工具： 实验记录本、签字笔、U盘等。

4. 校准步骤

4.1 光源强度校准

1. 预热： 开启系统光源，预热至少30分钟，使其达到稳定工作状态。
2. 设置： 将标准光源放置于样品室中央，选择系统支持的校准波长（如302 nm, 365 nm, 470 nm, 530 nm等），关闭其他可能干扰光源。
3. 采集： 使用系统自带的校准模式或手动设置相同的曝光时间（例如，5秒）和光圈（例如，F4），采集标准光源的图像。
4. 数据分析：
   • 在采集图像中选取一块均匀区域（例如，100x100像素），计算该区域的平均灰度值。
   • 根据标准光源提供的校准报告，计算实际光强与标准值的偏差。
   • 允许偏差： ±10%
   
   

4.2 灰度响应线性度校准

1. 准备： 将标准灰阶片放置于样品室，确保其表面平整。
2. 采集：
   • 选择一个合适的波长（如302 nm），并保持曝光时间、光圈不变。
   • 分别采集灰阶片的图像。
   
   
3. 数据分析：
   • 使用图像分析软件，测量灰阶片上每个区域的平均灰度值。
   • 绘制“平均灰度值”与“标准灰阶片OD值”的散点图。
   • 进行线性回归分析，计算相关系数（R²）。
   • 要求： R² ≥ 0.99，且在OD 0.1 - 2.0范围内，灰度值与OD值应呈现良好的线性关系。
   
   

4.3 空间分辨率校准

1. 准备： 将空间分辨率测试图卡放置于样品室，确保其与镜头平行。
2. 采集：
   • 选择合适的波长，并调整聚焦，使图像清晰。
   • 采集测试图卡的图像。
   
   
3. 数据分析：
   • 使用图像分析软件，识别测试图卡上能够清晰分辨的最高线对密度（lp/mm）。
   • 要求： 系统在常见工作模式下，空间分辨率应达到 ≥ 5 lp/mm。
   
   

4.4 整体准确性验证

1. 准备： 使用一台已知荧光染料标记的DNA或蛋白质标准品凝胶。
2. 采集：
   • 在与实验条件一致的波长、曝光时间和增益设置下，采集标准凝胶图像。
   
   
3. 数据分析：
   • 使用仪器自带的分析软件，对凝胶上的条带进行灰度值和峰面积测量。
   • 将测量结果与已知标准品报告中的数值进行比较。
   • 要求： 相对偏差 ≤ 5%。
   
   

5. 校准记录与报告

每次校准完成后，操作人员需详细记录校准日期、校准人员、使用的标准品信息、各项目测试数据、计算结果、偏差值以及终结论。如有任何一项不合格，应及时联系厂商进行维护，并在维护后重新校准。校准报告应存档备查，作为仪器性能验证的重要依据。

6. 结论

通过严格执行本规程，可以有效保证凝胶成像分析系统的准确性和可靠性，为科研和生产提供高质量的图像数据支持。定期的校准不仅是对仪器负责，更是对实验结果负责的表现。