成像传感器在生命科学中的应用

成像传感器技术的创新不断为生命科学中的图像捕获、观察和发现开辟新的可能性。从细胞生物学到机器人引导手术,传感器正在增强成像设备和应用的能力。视觉系统也为生命科学应用提供了许多提高效率的好处,例如保持质量控制,最小化成本,并确保可追溯性。

传感器在生命科学视觉系统中使用的两种主要传感器类型是CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器和CCD(带电耦合器件)。每个都提供一组独特的功能和不同的价格点。传感器的选择是基于许多因素-主要是传感器功能,组件要求和成本。最近的趋势是CMOS传感器,它具有高分辨率、更高的帧速率、更高的灵敏度和低噪声,而且成本比CCD低;然而,有时应用程序需要CCD。

选择顶级传感器的注意事项

CCD和CMOS传感器之间的主要区别是它们将电荷从像素转移到成像设备的“读出”的方式。CCD的输出是一个模拟脉冲,与光的强度成正比。电荷在像素中收集,然后在成像仪表面上移动到输出。其结果是高质量的图像,不太容易受到噪声的影响。CMOS传感器的每个像素都有几个晶体管,通过导线放大和移动电荷,使其更容易受到噪声的影响。然而,像素级的技术进步已经改变了CMOS传感器的性能,从而实现超高灵敏度和低噪声,从而实现更高、更可靠的图像质量。

生命科学应用视觉传感器

成像传感器广泛应用于生命科学领域,包括但不限于:

医学和牙科放射学

放射学需要高分辨率的图像捕捉。为了在早期阶段检测更精细的细节,以准确诊断医疗异常,CMOS传感器被用于显著降低治疗成本,改善患者康复,以及增加早期疾病检测和干预的概率。

传感器眼科学

视觉传感器正在迅速融入眼科应用,使用最新的技术和疗法预防和专门治疗白内障、视网膜脱离和青光眼等疾病。眼科成像组件的重要要求包括但不限于一致性、敏感性、可重复性、长使用寿命和卓越的图像质量,以准确诊断和治疗眼部疾病。

放射治疗及荧光应用

需要低光成像来检测转移性癌细胞,以确定它们在全身扩散的可能性。最先进的CMOS传感器技术可以通过荧光检测与转移相关的不同信号机制来“看到”或测量肿瘤细胞的潜能。在治疗方面,荧光显微镜照射化疗期间具有高转移潜力的肿瘤细胞,并保持对化疗敏感或低转移潜力的细胞黑暗和不亮。

病理学与研究

用于科学或医学诊断实验室应用的图像技术和视觉传感器需要最高性能。3D传感器允许更快的分析处理,以及精确诊断和研究技术所需的准确性和卓越的图像质量。从称重等简单应用,到成像分析设备中发现的复杂视觉要求,传感器在生命科学应用中的病理学和研究中发挥着重要作用。

底线

CMOS和CCD传感器都在生命科学应用中发挥着至关重要的作用,为实现医学和科学突破提供了许多优势和最先进的功能。为了满足生命科学应用的苛刻要求,需要精确、可靠、高性能的相机和视觉传感器来提高效率和图像精度。