图1单层脂质体(红色圆圈)显示相分离的无膜在其管腔内形成细胞器(绿色区域)。
背景
Deshpande 博士的研究重点是使用合成生物学方法来研究生物分子的实时动态。
Cees Dekker 的团队负责不同的研究项目，而 Deshpande 博士的工作重点是通过应用自下而上的方法来研究体外生物分子过程，以增进对活细胞如何工作的理解。具体来说，该小组研究了有限空间内具有生物相关性的关键单个成分，例如脂质体或液滴，它们是创建合成细胞的绝佳支架。这些容器的尺寸范围在5-50微米范围内。
Deshpande 博士主要使用高分辨率延时成像来观察微容器内荧光标记成分(例如脂质、蛋白质、聚合物和 DNA 分子)的动态，以了解这些分子的自组织和新兴行为。
挑战
Deshpande 博士之前使用的是前照式 sCMOS 相机，但希望提高灵敏度，以尽可能缩短曝光时间，同时保持足够的成像信号。
他们在这种类型的合成细胞动态成像中面临的一个挑战是信噪比 (SNR) 较差。 Deshpande 博士表示：“由于我们之前的相机量子效率低，曝光时间短(10 毫秒)，因此我们在信噪比方面遇到了困难，这对于防止成像过程中的光漂白是必要的。我们希望以尽可能短的曝光时间进行成像。我们还希望以 100 或 1000 fps 的速度成像，因此灵敏度非常重要。”
Deshpande 博士告诉我们，“我们以前的相机也采用分体式传感器设计，这会导致图像质量下降和图像伪影。”
以前我们只能在单一平面进行成像，但现在我们可以通过脂质体进行z轴堆叠成像，且帧率足够高，能够观察到内部的动态变化。——Siddharth Deshpande博士
解决方案
Deshpande 博士现在使用 Teledyne Photometrics Prime BSI 相机和 Ti2 宽场系统。
Deshpande 博士表示：“我们想要购买这款相机的主要原因是我们想要一款能够提供高帧速率的非常灵敏的相机。我们的一位同事购买了 Teledyne Photometrics Prime BSI，背照式提供的灵敏度给我们留下了深刻的印象。”
他接着说：“我们对这款相机非常满意。我们以前在单个平面上成像，但现在我们可以通过脂质体以足够高的帧速率拍摄 z 堆栈，以可视化内部动态。额外的量子效率还允许我们使用更低的曝光时间，而不会对样品进行光漂白。”
该相机还用于实验，其中高灵敏度和速度不太重要，但大视场 (FOV) 起着重要作用。
Desphande 博士告诉我们，“当我们研究较慢的过程时，我们希望拥有更大的视场来收集尽可能多的信息。这使我们能够同时可视化多个对象并获取更多数据以进行更好的统计。像素为 6.5 微米，这使得分辨率非常理想，这是选择相机时的另一个主要因素。”
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