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新イメージャーImageQuant LAS 4000シリーズでの高感度ウェスタンブロッティング

ImageQuant LAS 4000

はじめに

1997年に富士フイルム株式会社が発売したLAS-1000にはじまるLASシリーズは、化学発光によるウェスタンブロッティング、サザンブロッティング、ノーザンブロッティングの検出において、高性能の冷却CCDシステムが普及する大きな要因となりました。

露光時間を柔軟に設定できる冷却CCDシステムは、微弱な化学発光を蓄積して検出することができ、化学発光の高感度検出のために最適な装置として認められつつあります。またダイナミックレンジも4桁と広く、撮影した画像をすぐに解析することが可能なので、定量的検出にも適しています。

富士フイルム株式会社とGEヘルスケアの業務提携により開発されたImageQuant LAS 4000シリーズは、スーパーCCDハニカム技術を用いさらに性能を向上させた冷却CCDカメラシステムです。本アプリケーションノートでは、このユニークな特性が実際のサンプル測定にどのように反映されるかを解説しました。

スーパーCCDハニカム

CCDとは、Charge Coupled Deviceの略称で光を受け取り、電子に変換する素子です。CCDは大きく分けると、「光を受取る受光部」と「変換された電子を転送している部分」での2つから構成されています。一般的にCCDの感度は単位面積あたりの受光部の面積に比例しています。したがって、高感度検出のためには、CCDのうち受光部が占める割合を大きくする必要があります。
この課題を解決したのが、スーパーCCDハニカム構造です。ImageQuant LAS 4000シリーズのCCDは、受光部を八角形とし、斜めに並べています(図1右)。長方形の受光部が格子状に配置された従来品(図1左)と比較すると、デッドスペースが減り、単位面積あたりの受光部の面積が広がっていることが分かります。これによりImageQuant LAS 4000シリーズでは高感度かつ高精細なイメージングを可能にしました。

このスーパーCCDハニカムに加え、ImageQuant LAS 4000シリーズはF値0.85の非常に明るいレンズ*が装備され、微弱な化学発光をとりこぼすことなく検出するシステムとなりました。

*用語解説
F値:レンズが通す光の量を表す指標。数値が小さいほど明るいレンズです。

ハニカムにすると受光部を密に配置できることを示す図
図1 従来型の配置の受光部とスーパーCCDハニカムの受光部の模式図(青い部分が受光部)

その他の変更点を次の表にまとめました。

ImageQuant LAS 4000シリーズ LAS-1000
CCD 320万画素スーパーCCDハニカム 130万画素インターライン型CCD
光源(落射) 青色、緑色、赤色、UV、近赤外、白色 青色、白色
光源(透過) UV、白色 白色
高精細モード 最高630万画素で撮影可能 なし
ビニング*設定 4段階 1段階

*用語解説
ビニング:CCDのチップ上で隣接する素子のいくつかをひとまとめにあつかうことにより、1画素あたりの受光面積を仮想的に大きくして、感度をあげる技術です。

使用例:化学発光によるウェスタンブロッティングの検出

化学発光によるウェスタンブロッティングの検出を従来品のLAS-1000とImageQuant LAS 4000シリーズで行いました。

Anti-Mouse IgG-HRPを等倍希釈し、Hybond-Pにスロットブロットを行いました。ECLplusの反応後、LAS-1000およびImageQuant LAS 4010を用いて、露光時間10分の設定で検出しました。

スロットブロットの写真
図2 スロットブロットの結果
上:LAS-1000による画像
下:ImageQuant LAS 4010(Sensitivity:High)

解析画像
矢印は、Signal/BackGround(Volume)値が>3となるバンド

得られた画像に対し、ImageQuant TLで定量解析を行ないました。各バンドのボリューム値とバックグラウンド値の比が3以上になるバンド同士で比較すると、ImageQuant LAS 4000シリーズでは、LAS-1000よりも8倍薄いバンドを検出できました。ImageQuant LAS 4000シリーズでは、このような高感度の特性を生かし、露光時間を短縮させ、実験時間の短縮につなげることも可能です。

さらに詳しく知りたい方へ


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