Binning

Binning bezeichnet das Zusammenfassen der Ladungen aus mehreren benachbarten Pixeln zu einem einzigen Signal. Diese Technik kommt immer dann zum Einsatz, wenn die Sensitivität des Sensors für die Detektion schwacher Signale nicht ausreicht oder sehr schwache Signale detektiert werden sollen. Diese erhöhte Sensitivität hat allerdings eine geringere Auflösung zur Folge: im 2 x 2 – binning werden 4 Pixel vor dem Ausleseprozeß zu einem einzigen Signal zusammengefaßt; die Auflösung beträgt also nur noch ein Viertel der eigentlichen Auflösung des CCD-Sensors.

Blooming

Blooming beschreibt das Übertreten von Ladungen in benachbarte Pixel, wenn durch Überbelichtung in einzelnen Pixeln mehr Ladung erzeugt wird, als bis zum Abfließen der Ladung gespeichert werden kann.

CCD-Sensor

Ein CCD-Sensor ist ein elektronisches Bauelement mit einer lichtsensitiven Oberfläche aus Metall. CCD steht dabei für charge-coupled-device: Einfallendes Licht wird in elektrische Ladung umgewandelt und damit meßbar gemacht (siehe auch photoelektrischer Effekt). Ein CCD-Sensor besteht aus einem Array einzelner voneinander getrennter Kompartimente, deren Ladungsinhalte nach der Exposition getrennt voneinander ausgelesen werden. Diese einzelnen Kompartimente werden Pixel genannt. CCDs wurden im Jahr 1969 in den Bell Laboratories von Willard Boyle und George E. Smith zunächst als Datenspeicher entwickelt. Bald wurde klar, daß die CCDs sensitiv auf Licht reagieren und sich ein Bildsensor aus einer ausreichenden Anzahl von Pixeln sehr gut für die Erstellung von Bildern eignet. Bald darauf kamen die ersten Kameras mit dieser Technologie auf den Markt. Willard Boyle und George E. Smith wurden 40 Jahre nach ihrer Entdeckung im Jahre 2009 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet.

Chemilumineszenz - Chemolumineszenz

Als Chemilumineszenz wird ein chemischer Vorgang bezeichnet, bei dem als Folge einer chemischen Reaktion, bei dem es zu einem Übergang von Elektronen aus einem angeregten in einen energetisch niedrigeren Zustand kommt, Energie in Form von Licht emittiert wird. Die dabei freigesetzten Lichtmengen sind gewöhnlich sehr schwach. Im Gegensatz zur Fluoreszenz (Anregung durch eine externe Lichtquelle) wird dieser angeregte Zustand bei der Chemilumineszenz durch eine chemische Reaktion erreicht. Das Prinzip der Chemilumineszenz wurde von Heinrich Henning Brand im Jahr 1669 zuerst beschrieben.

CFR 21 Part 11

Die 'Food and Drug Administration' (FDA) der Abteilung 'Health and Human Services' in den USA hat am 20. März 1997 Vorgaben verabschiedet, welche den Umgang mit elektronischen Daten und deren Weiterverarbeitung regelt. Grundlage hierfür sind die Vorschriften der 'Good Manufacturing Practice', niedergeschrieben unter 21 CFR Part 210 und 211. Sie betrifft alle Organisationen und Einrichtungen, welche der FDA unterstehen und/oder ihr Bericht erstatten. Dies sind vorwiegend Einrichtungen im Bereich der Pharmazeutik, der Lebensmittelindustrie und -kontrolle sowie alle weiteren Bereiche, die Produkte erzeugen, die in unmittelbarem Zusammenhang mit der menschlichen Gesundheit stehen. Kernthema der Richtlinie unter CFR 21 Part 11 ist die Generierung elektronischer Signaturen. Diese sollen zweifelsfrei eine Zuordnung ermöglichen, wer, wann welche Daten generiert, verarbeitet oder geändert hat. Konsequenzen: Strikte, fälschungssichere und eindeutige Zugangscoderegelung zum gefragten System. Das bedeutet, dass selbst strikte Kontrolle bei der Erstellung eines Zugangs vorliegen muss. Elektronische Daten werden automatisch mit einer Nutzersignatur versehen. Bei jeglicher Änderung und Weiterverarbeitung der Daten wird ein neuer Zustand mit einer weiteren Signatur erstellt. Daten dürfen von außen in keiner Weise editierbar oder manipulierbar sein, wenn dabei keine elektronischen Signaturen zur Nachvollziehbarkeit entstehen. VILBER bereitet einen Teil seiner Softwareprodukte für die Erfordernisse gemäß CFR 21 Part 11 vor. Diese sollen dem Anwender helfen, sein System in den betrieblichen SOPs so einzugliedern, dass es zertifizierbar wird und Reportmöglichkeit an die FDA besteht.

Densitometrie

Verfahren zur Messung der optischen Dichte. Dies kann entweder durch Bestimmung einer Abdunkelung (z.B. eines Filmes) oder direkter Messung des Lichtes erfolgen. Unter kontrollierten experimentellen Bedingungen kann dadurch die Stoffmenge eines entsprechend markierten Biomoleküls in einem CCD-Imager ermittelt werden (Quantifizierung).

Dynamischer Meßbereich ('dynamic range')

Der dynamische Meßbereich ('dynamic range') ist ein Maß für die maximale und minimale Intensität, die in einem Bild gleichzeitig nebeneinander detektiert und dargestellt werden kann. Der dynamische Meßbereich wird in Graustufen angegeben. Die Höhe des dynamischen Meßbereichs ist vor allem dann entscheidend, wenn die Quantifizierung der Stoffmenge im Vordergrund steht.

ECL

Weit verbreitetes Chemilumineszenz-Nachweissystem für Western Blots auf Luminol-Basis.

Ethidiumbromid

Chemische Substanz, die nach Interkalation in Nukleinsäuren stark fluoresziert und so zur Detektion von Nukleinsäurefragmenten auf Agarosegelen verwendet werden kann. Ethidiumbromid gilt als krebserregend. Alternativen zu Ethidiumbromid sind beispielsweise SYBR-Green(TM), SYBR-Safe(TM) oder SYBR-Gold(TM).

Fluoreszenz

Der Begriff Fluoreszenz beschreibt einen Vorgang, bei dem es durch den Übergang von Elektronen von einem energiereicheren Zustand in einen energieärmeren Zustand zur Emission von Energie in Form von Licht kommt. Dieses Licht kann mit geeigneten Geräten gemessen und quantifiziert werden. Anders als bei der Chemilumineszenz wird die Anregung in den energiereichen Zustand bei der Fluoreszenz durch eine externe Lichtquelle erreicht.

Frame Rate

Die 'Frame Rate' beschreibt die schnellstmögliche Rate, mit der zwei aufeinanderfolgende Bilder ausgelesen und gespeichert werden können.

High Dynamic Range

Der 'dynamic range' oder dynamischer Meßbereich kennzeichnet das maximale Kontrastverhältnis in einem Bild. Ein großer dynamischer Messbereich ist nötig, um schwache und starke Signale innerhalb eines Bildes nebeneinander darstellen zu können. Ein eingeschränkter dynamischer Messbereich bewirkt ein Verschwinden der schwachen Signale oder eine gleichzeitige Überbelichtung der starken Signale. Für Quantifizierungsanalysen bietet ein HDR regelmässig besserere Daten. Dynamischer Messbereich wird jedoch häufig mit Graustufentiefe verwechselt!

'Image Master'-Assistent

Der 'Image Master'-Assistent hilft dem Anwender, einfach und sicher hochwertige Daten für die quantitative Analysen zu generieren, ohne jedes einzelne Bild einer aufwändigen und komplizierten Bildanalyse unterziehen zu müssen. Der 'Image Master'-Assistent ist ein integraler Bestandteil jeder .CAPT-Software der computergestützten Systeme.

Multiplex-Imaging

Werden innerhalb ein- und desselben Experiments verschiedene Detektionsantikörper mit unterschiedlicher Fluoreszenz-Markierung eingesetzt, so spricht man von Multiplex-Fluoreszenz-Imaging. Die selektive Detektion der einzelnen Farbkanäle unter Vermeidung bzw. Minimierung oder Berücksichtigung von Crosstalk stellt hohe Anforderungen an die technische Plattform und die experimentelle Planung.

NIR/IR

Nahes Infrarot (NIR) bezeichnet den Bereich des elektromagnetischen Spektrums, der sich an den für das menschliche Auge sichtbaren Bereich anschließt. Infrarot (IR) umfasst einen Wellenlängenbereich von ca. 780 nm bis 3 µm. Optical Imaging mit einer Fluoreszenzanregung im NIR Bereich kann gegenüber dem sichtbaren Wellenlängenbereich (RGB) Vorteile hinsichtlich der Autofluoreszenz bieten.

Photoelektrischer Effekt

Elektromagnetische Strahlung kann beim Auftreffen auf eine Metall- oder Halbleiteroberfläche eine Freisetzung von Elektronen aus dieser Oberfläche bewirken. Licht kann auf diese Weise in elektrische Energie umgewandelt werden. Dieses Phänomen wird als photoelektrischer Effekt bezeichnet. Erstmals beobachtet wurde der photoelektrische Effekt im Jahre 1839 von dem Physiker Alexandre Edmond Becquerel. Nach weiteren Arbeiten durch Heinrich Hertz (1886) führte Albert Einstein im Jahre 1905 in seiner Publikation zum photoelektrischen Effekt die Lichtquantenhypothese ein und formulierte den Begriff des Lichtquants. Diese bereits von Albert Einstein postulierten Lichtquanten nennt man heute Photonen. Albert Einstein wurde 1921 für diese Arbeit mit dem Nobelpreis ausgezeichnet. Annalen der Physik. 322, Nr. 6, 1905, S. 132–148 [2]: Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt. Albert Einstein.

Qdot®-Fluoreszenzfarbstoffe

Qdot® Fluoreszenz-Farbstoffe sind nanokristalline Strukturen, die aufgrund ihrer speziellen Oberflächenbeschaffenheit leicht an eine Vielzahl von Biomolekülren gekoppelt werden können. Qdot® Fluoreszenzfarbstoffe zeichnen sich unter anderem aus durch Eigenschaften wie eine sehr lange Photostabilität oder definierte und relativ enge Anregungs- und Emissionsspektren, was sie beispielsweise sehr geeignet macht für den Einsatz in Multiplexversuchen.

Sterilisation durch UV-Strahlung

Die UV-Sterilisations-Lampen dienen zur Kontaminationsvermeidung in Forschungslabors, Lebensmittelbetrieben oder im medizinischen Umfeld. Sie emittieren 254 nm UV-Strahlung, welche bekanntlich sehr effizient in der Zerstörung von Bakterien, Pilzen, Hefen und Viren ist. Die UV-Sterilisationslampen sind mit einer, zwei oder drei UV-Röhren mit Leistungen jeweils zwischen 4 und 40 Watt ausgerüstet.

Super-Bright®-Illumination

'Super-Bright®' bezeichnet die neue Generation von UV-Tischen. Die zugrundeliegende Technologie wurde von Vilber Lourmat entwickelt und beruht auf einer völlig neuartigen Filterplatte, die nur noch für UV-Licht durchlässig ist und kein sichtbares Licht mehr emittiert. Super-Bright® Transilluminatoren bieten gegenüber herkömmlichen UV-Tischen viele entscheidende Vorteile wie beispielsweise sehr saubere und homogene Ausleuchtung. Super-Bright® UV-Tische sind als Multi-Applikationsgeräte für viele Fluoreszenz-Farbstoffe neben Ethidium-Bromid besonders gut geeignet (u.a. SYBR®-Green, SYBR®-Orange, SYBR®-Gold, SYBR®-Red, SYPRO®-Ruby, Texas Red)

SYBR® Gold

SYBR® Gold ist ein Fluoreszenzfarbstoff für das Labelling von einzel- und doppelsträngiger RNA oder DNA, der bei der Detektion der Nukleinsäure eine sehr hohe Sensitivität ermöglicht (je nach Anwendung mindestens 10x höher als Ethidiumbromid). Excitations- und Emissionsspektrum von SYBR® Gold. Quelle: invitrogen

SYBR® Green

SYBR® Green ist ein interkalierender Cyaninfluoreszenzfarbstoff, der sich durch seine hohe Spezifität für doppelsträngige DNA auszeichnet. Nach Interkalation in die Nukleinsäure entsteht ein Komplex aus Nukleinsäure und Fluoreszenzfarbstoff, der bei einer Wellenlänge von etwa 498 nm absorbiert und bei einer Wellenlänge von etwa 522 nm emittiert. Außerdem gibt es schwächere Absorptionsmaxima bei 370 nm und bei 300 nm. SYBR® Green gilt als weniger krebserregend als beispielsweise Ethidiumbromid und setzt sich deswegen auf dem Markt immer mehr durch. Quelle: www.wikipedia.de

SYBR Safe™

SYBR Safe™ ist ein Fluoreszenzfarbstoff zur Detektion von Nukleinsäuren, der in Transformationstests mit primären Hamsterzellen keine transfomierende Wirkung zeigte. SYBR Safe™ gilt daher als nicht krebserregende Alternative zu Ethidiumbromid.

SYPRO® Orange

SYPRO® Orange ist ein Fluoreszenzfarbstoff aus der SYPRO®-Gruppe. SYPRO® Orange ist nahe verwandt mit SYPRO® Ruby oder SYPRO® Red, bringt allerdings oft leicht höheres Hintergrundsignal als beispielsweise SYPRO® Red.

SYPRO® Red

SYPRO® Red ist ein eng mit SYPRO®-Orange verwandter Fluoreszenzfarbstoff für das Labelling von Proteinen. Die unterste Nachweisgrenze für Proteine beträgt 1 – 2 ng Protein pro Bande auf einem Minigel. SYPRO® Red ist damit sensitiver als beispielsweise eine Coomassie- oder Silberfärbung.

SYPRO® Ruby

SYPRO® Ruby ist ein hochsensitiver Fluoreszenzfarbstoff für das Labelling von Proteinen.

SYPRO® Tangerine

SYPRO® Tangerine ist ein Fluoreszenzfarbstoff für Labelling von Proteinen mit einer untersten Nachweisgrenze von 4 – 8 ng Protein pro Bande auf einem Minigel.

UV-Strahlung

Ultraviolette Strahlung ist elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge von etwa 1 nm – 380 nm. Sie liegt damit zwischen der kürzerwelligen Röntgenstrahlung und dem längerwelligen sichtbaren Licht. Ultraviolette Strahlung wurde im Jahre 1802 von Johann Wilhelm Ritter entdeckt. Ultraviolette Strahlung wird gewöhnlich in die Bereiche UV-A (Wellenlängen von 320 - 400 nm), UV-B (280-320 nm) und UV-C (200-280 nm) eingeteilt.

Western Blot

Western Blot bezeichnet eine gängige Methode der Proteinchemie zur Übertragung elektrophoretisch aufgetrennter Proteine auf eine Membran (z.B. Nylon, Nitrocellulose, PVDF). Der spezifische Nachweis eines Zielproteins auf der Membran erfolgt mit Hilfe von Antikörpern, die neben einer selektiven Bindung an das Zielprotein auch eine funktionelle Komponente enthalten. Im Falle eines Chemilumineszenz-Nachweises wird ein chemisches Substrat enzymatisch (mit AP oder HRP) umgesetzt; als Nebenprodukt dieser chemischen Reaktion wird Licht freigesetzt. Alternativ können an die Antikörper gekoppelte Fluorophore zur Emission von Licht einer bestimmten Wellenlänge angeregt werden. Mit geeigneten Messgeräten (z.B. FUSION Imagern) lassen sich die Proteine so qualitativ charakterisieren. Die Lichtmenge als Äquivalent der Proteinmenge kann gemessen und ausgewertet werden (densitometrische Quantifizierung).