低荧光每秒200帧快速成像，PCO相机深度助力生命科学研究

在生物学研究中，了解细胞和病原体如何运动是一件非常重要的事情。但在弱光环境下如何捕捉其轨迹？为寻求非洲锥虫病的治疗方法，研究人员正面临着这一难题。埃赛力达PCO的高灵敏、快速成像技术在这一环节中起了重要作用。

抗体离奇消失,流行病治疗成难题

非洲锥虫病是一种致命率很高的流行病，维尔茨堡大学的生物学家承担了研究开发更好药物的任务。导致这种热带疾病的锥虫生活在宿主的血液中，在红细胞中不停地朝着同一个方向游游动。

维尔茨堡大学细胞与发育生物学系主任Markus Engstler领导的生物学家团队认为，锥虫的运动产生一种电流，其不断游泳的目的是将抗体推向细胞的末端并与免疫系统断联。

极弱信号,病原体运动轨迹难捕捉

为证实这一假设，Engstler团队用荧光染料标记细胞膜，以在反向倒置电子显微镜的标本载玻片上的流体环境中仔细观察锥虫。锥虫每秒要跳动 20 至 30 次。最亮的光信号区域大约相当于100个光子，这是一个非常微弱的信号。这就需要相机具备非常好的弱光灵敏度、非常低的读出噪声和高帧速的成像能力。

在选用了业内某几款高性能相机后，“我们无法用这些产品记录这些图像，”Engstler这样回答，研究进展一度陷入停滞。

低荧光每秒200帧成像,PCO相机成研究利器

在过去的项目中，他想起了曾经与行业领先的科学相机PCO合作过。PCO相机具有sCMOS焦平面阵列，具有弱光灵敏度、低读出噪声、高动态范围、高帧速、良好的线性和稳定性以及高可靠性，这些特点使得它成为研究锥虫游泳行为的更好工具。

在pco.edge相机的帮助下，在低荧光下仍具备每秒200帧的成像能力，首次使得创建低荧光锥虫自推进的高分辨率图像序列成为可能。毫秒范围内的分辨率使图像能够显示鞭毛的位置和细胞上产生的波。

pco.edge

“一系列连续图像之间的短时间间隔使得可以准确确定这些锥虫如何在三维空间中移动“，Engstler表示。这些图像证实了之前的假设。

锥虫游泳的视频，标尺10微米。

逆转病原体移动,为疾病治 疗打开新思路

下一步是利用这些信息来开发合适的治 疗方法。目标要么是减慢锥虫的游动速度，要么让它们向后游。PCO相机可以精确测量游泳行为的变化：在筛选过程中，sCMOS相机检测到游泳动作的最小偏差。并帮助实现目标，改变运动以防止抗体消除。该研究有望为非洲锥虫病的治 疗提供新的思路和方法，从而为人类健康事业做出贡献。

采用主动冷却图像传感器的PCO相机系列产品，光谱响应范围200nm-1100nm，效率高达95%（背照），具有高分辨率、高灵敏度、高速、高动态范围等特点，适用于科研领域有高速高灵敏长曝光成像需求的应用，如基因测序、显微镜、荧光光谱、天文观测、高速流体测量等。如您想了解更多高灵敏成像信息，欢迎拨打400 829 1996问询！

--文章源自ExcelitasTech公众号

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