以色列特拉维夫大学化学物理系 Yuval Ebenstein 教授领导的 NanoBioPhotonix 实验室专注于单分子基因组学研究和新型成像技术的开发。实验室 Jonathan Jeffet 博士使用自研的成像系统进行光学基因组测绘。该技术是对常规 DNA 测序的补充，常规 DNA 测序通过尝试组装短的 DNA 片段，而光学测绘使用具有长 DNA 片段的荧光标记来创建“图谱”，这将有助于校准其他技术可能出现问题的序列。Jeffet 博士说：“我们使用荧光来标记 DNA 分子、DNA 损伤、甲基化，希望在单个 DNA 分子上看到所有这些遗传和表观遗传信息。”

图1 用五种不同的荧光染料（Alexa Fluor (AF) 405、488、568、647 和 IRDye 800CW）标记的 100nm 硅微球，并在 RPA 设置为 174° 的情况下进行成像。

首先，该实验室显微镜搭配 5 路激光，光源范围从 405-785nm，使用整个可见光谱来获取光学基因组图谱的图像，增加了成像系统的复杂性。同时，因为光谱范围覆盖整个可见光区域，需要相机在整个光谱范围内保持高灵敏度。其次，样品的尺度意味着需要高分辨率。由于使用的是平场激发，只有 60X 放大倍率可用。最后，标记物是信号非常低的单分子荧光，这意味着成像速度将受良好信噪比需求的限制，需要更长的曝光时间才能收集足够的信号以获得高质量图像。

PRIME BSI 背照式 sCMOS 相机 是此应用的理想解决方案。其具有高帧速率（全画幅 63fps）、低读出噪声（1.1e-）和高灵敏度（95% 量子效率）等特性，让 Jeffet 博士的单分子成像信噪比大幅增加。Prime BSI 还支持高动态范围 HDR 和高灵敏度 CMS 等成像模式，具有高度灵活性，可以满足不同的应用场景。Jeffet 博士说：“我们以前使用前照式 sCMOS 相机，在相同的采集速率下，SNR 要差得多。Prime BSI 让我们看到了更多的样本，大幅提升了我们采集的图像质量。”