详解 | sCMOS相机高速成像性能在生物领域的应用？看看就知道

高速成像所带来的第一个好处就是寻找样品更加方便。在相机的成像速度还很缓慢的“旧CCD时代”，为了快速调节焦平面位置和寻找合适拍摄的样品，实验人员必须直接在目镜下进行观察。对于明场成像来说这并不困难，但是一些荧光信号可能弱到在目镜下无法直接观察，这就给实验人员带来了操作上的不便。

Flash4.0的高灵敏度使得在弱荧光下相机仍然能用低曝光时间对样品进行成像，实验人员可以在显示屏上直接观察镜下样品，无“延迟”地调节载物台位置和图像焦距，在合理的情况下大幅度降低激发的荧光功率，使光毒性降到最低。

这种特性使其在一些特殊应用中发挥着独特的作用。例如膜片钳这种需要尽可能避免机械震动的应用，高速相机使得在显示屏上实时用玻璃电极对神经元进行显微操作成为可能（以避免肉眼在目镜下观察所带来的震动）。

应用条件：无延迟的实时显示需要30fps以上的相机

产品型号推荐： Flash4.0 LT+/Flash4.0 L

一些生物样品在观察的过程中会发生快速的位移变化，有时需要对这些快速位移的样品进行细节上的记录，这时相机能够达到的帧速越快，对这些位移细节的刻画就越清晰。

小鼠心肌细胞搏动高速成像 100帧/秒   原速

应用条件：明场高速成像只需要高速的sCMOS相机，心脏相关的成像速度一般在100fps以上。

产品型号推荐：  Flash4.0 LT+ / Flash4.0 LT

斑马鱼血管高速荧光成像 400帧/秒 放慢20倍    

应用条件：荧光高速成像需要高灵敏和高速同时具备的sCMOS相机，快速流动的荧光标记物的观察需要200fps以上，且相机QE需80%以上。

产品型号推荐： Flash4.0 V3

很多生理生化过程伴随着荧光信号的快速变化。对于这些快速变化的信号，有时单凭肉眼都无法辨别，此时通过Flash4.0的高速成像却能够很好的捕捉到这些信息。

神经元膜电位的超高速荧光成像

在上图中，肉眼是看不到神经元胞体因膜电位变化而产生的荧光信号变化的；但是在高速成像下经过对图片灰度的时间分析，就能看到1ms时间尺度内荧光的快速变化了。

另外一些肉眼可以观察到的变化，通过高速成像则能够更好的研究其信号随时间的变化过程。例如钙离子荧光染料或荧光蛋白（Fluo-4、GCaMP等），其荧光强度会随钙离子浓度的升高而升高。

心肌细胞钙离子浓度随时间的变化 200帧/秒 放慢10倍

应用条件： 荧光高速成像需要高灵敏和高速同时具备的sCMOS相机，钙波与钙火花的观察需要200fps以上，且相机QE需80%以上。

产品型号推荐：  Flash4.0 V3 / Flash4.0 LT+                                              

Flash4.0的高速还能够在毫秒级别以下记录到生物信号的转导与细胞产生的下游效应。

例如在下面的例子中，对细胞钙离子信号和细胞收缩舒张的明场相差进行同步成像后，定量分析图像的灰度变化可以得到两个事件的时间信息。比较两个时间曲线我们能够看到，钙离子信号先发生变化，之后细胞才发生收缩形变，两者之间的时间差即为钙离子信号转导时间。

iPS诱导分化的类心肌细胞搏动与钙信号变化

应用条件： 荧光高速成像配合明场进行同步成像，需要高灵敏和高速同时具备的sCMOS相机，并搭配双色分光器组件，机需要200fps以上，相机QE需80%以上。

产品型号推荐：  Flash4.0 V3/ Flash4.0 LT+   +  W-View Gemini                         

迅速发展的显微成像技术正对光探测器的性能不断提出新的要求。在对厚样品的深度成像或是对亚细胞结构的超分辨成像中，Flash4.0相机都以其优越的性能在成像探测器领域占有一席之地。