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Como os fotodiodos são usados no Cytometry de fluxo?

Os fotodetector são usados em cytometers do fluxo para traduzir a luz fluorófora entusiasmado em photocurrent de modo que possa digital ser armazenado e analisado. Um dos tipos os mais comuns de fotodetector é fotodiodos.

fotodiodo

Crédito de imagem: Auhustsinovich/Shutterstock.com

Cytometry de fluxo

O cytometry de fluxo é uma técnica usada para a análise quantitativa e qualitativa das pilhas e das partículas. Trabalha analisando pilhas enquanto passam um por um através dos cytometer do fluxo fluem. As pilhas ou as partículas são etiquetadas com os fluorophores tingidos. Os fluorophores são entusiasmado por uma fonte luminosa, tal como um laser.

Os fluorophores emitem-se fotão quando entusiasmado pela fonte luminosa, e é esta luz que é traduzida em photocurrent. Isto permite a informação no assunto que foi etiquetado com o fluoróforo, tal como o tamanho de pilha, e para a quantificação de seus componentes, tais como estruturas subcelulares. Desde que diversas tinturas podem ser usadas simultaneamente, assim permitindo mais informações detalhadas em diversos componentes celulares.

Como os fotodiodos funcionam?

Os detectores do fotodiodo usam cátodos e ânodos para transformar fotão a photocurrent. O photocurrent é um termo alternativo para a corrente elétrica que pode ser gerada dos fotão fluoróforos. Antes que chegue no fotodetector, a luz fluorescente está dividida com base no comprimento de onda. Isto é feito por uma combinação de espelhos dicromáticos e passagem longa e filtros da passagem curto.

Cada comprimento de onda ilumina acima a área activa de um fotodetector escolhido, tal como o fotodiodo. A primeira etapa da função de um fotodiodo é quando o fotão bate o fotodiodo e ioniza os átomos do detector.

Esta ionização cria um par de um elétron e um furo dentro do fotodiodo, em uma área chamada a região de prostração. Na região de prostração, os elétrons movem-se para o potencial positivo do cátodo. Os furos movem-se no sentido oposto, para o potencial negativo do ânodo. Este movimento cria um photocurrent, que possa ser movido sobre para o sistema da eletrônica.

Na maioria dos casos, o photocurrent produzido pelo fotodiodo é multiplicado a um nível apropriado. O photocurrent move-se então sobre para o amplificador, onde o sinal é amplificado e transformado a um pulso de tensão. Ocasionalmente, um resistor toma este papel, em lugar de. O conversor analógico-numérico é responsável para transformar o pulso a um número digital, que se transforme os dados a ser analisados.

Benefícios e limitações dos fotodiodos

Os fotodiodos são um dos fotodetector mais estabelecidos que podem ser usados no cytometry de fluxo e são feitos frequentemente do silicone. Outros tipos incluem os photomultipliers e os fotodiodos da avalancha, que são uma versão ligeira mais avançada dos fotodiodos.

Estes tipos diferentes de fotodetector têm as respostas espectrais diferentes devido aos comprimentos de onda diferentes. Os tipos diferentes de fotodetector podem ser usados em combinação com o mesmo cytometer do fluxo, segundo o comprimento de onda da luz, o inity, e a duração do pulso.

As respostas espectrais são porque os fotodiodos são usados tipicamente para medidas claras do scatter desde o fósforo dos fotodiodos melhor com esse comprimento de onda claro. Isto igualmente laços dentro com os fotodiodos padrão da matéria sujeita pode ser usado no scatter claro em baixos ângulos em torno de 0° a 20°. Porque o scatter claro dianteiro é sensível ao tamanho de pilha, este pode ser usado em pilhas inteiras visto que as partículas menores, tais como vírus, exigem ângulos maiores.

Os fotodiodos são usados tipicamente quando o sinal do scatter dianteiro é alto, ao contrário de quando scatter lateral e os sinais fluorescentes são usados (estes tendem a ser mais fracos do que sinais do scatter dianteiro). Contudo, se o laser ou a fonte luminosa entram directamente no fotodiodo, o sinal pode transformar-se opressivamente e resultado em demasiado ruído. Os fotodiodos podem ser usados para o scatter lateral e quando os sinais fluorescentes são mais fracos, mas isto exigiriam uma eletrônica mais cara da parte frontal abaixar o sinal à relação de ruído.

Quando os fotodiodos forem relativamente baratos e conseqüentemente amplamente acessível, têm uma mais baixa sensibilidade do que outros fotodetector. Isto é atribuído principalmente ao facto de que os fotodiodos não amplificam o photocurrent ao mesmo grau outros fotodetector, tais como photomultipliers.

Os cytometers do fluxo com fotodiodos são usados melhor nos 350 à escala de 1000 nanômetro. A corrente do máximo de ao redor 0,5 A/W é ao redor de 900 nanômetro. Contudo, a corrente a rendimento elevado é dependente da potência do laser usado para iluminar a amostra, as propriedades da pilha, e o tamanho da lente objetiva. Quando os valores normais tenderem a estar na escala do µA, que insinua a potência brilhante superior está na escala do µW.

Fontes

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Last Updated: Sep 8, 2020

Sara Ryding

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Sara Ryding

Sara is a passionate life sciences writer who specializes in zoology and ornithology. She is currently completing a Ph.D. at Deakin University in Australia which focuses on how the beaks of birds change with global warming.

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