smfBox|开放单分子 FRET 显微镜

看见分子的构象变化

谢菲尔德大学与STFC合作的Nature Communications开放仪器:双激光、双APD和公开铝箱设计,把单光子数据变成单分子FRET信息。保留原采购与论文版本差异,附分解图、接线图和原分析流程。

alan000

Nature Communications 2020

参数信息

原配双激发波长
515/638 nm

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01|固定网页BOM路线和版本

### 固定网页BOM路线和版本

基线为仓库e81ff906127294b7d563b3018ece32fda4f07e3e及网页购物表;使用50µm针孔和网页两只AQRH-14配置,明确与论文20µm及NIR探测器差别,性能需重新验收。采购前核滤光片、激光、传感器谱段和NI接口兼容;不因标题低成本省掉遮光快门或功率计。

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02|按原图加工箱体与APD支架

### 按原图加工箱体与APD支架

按A–J十种铝制结构件及两套APD座/罩加工,保留阳极氧化和关键孔位配合。螺纹、板厚、公差均从DWG与技术图读取,图片只作定位。装中心块、底板和侧板后确认平台固定牢靠;不要在光学件附近带屑加工。

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03|验证箱盖联动机械快门

### 验证箱盖联动机械快门

按原Shutter Assembly构造装快门、联动杆及相应轴/弹性件,确认箱盖打开时入射光被可靠遮挡。原成品描述Class1是封闭结构经验证后的状态;开放光路装调属于不同情况,需由受训人员按机构激光程序完成。未通过遮断、漏光检查不继续常规操作。

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04|装激发模块和回反射对焦相机

### 装激发模块和回反射对焦相机

按原编号1–47装光纤准直、iris、M1/M2、BS1及相机支路。两个转镜提供入射位置与角度调节,BS1分出监测/反射成像支路。使用功率计和相机逐段找中心,不直视激光或镜面反光;根据实际镜头焦距调整32号镜筒长度。

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05|装箱内二向色镜与共焦针孔

### 装箱内二向色镜与共焦针孔

按53–65号件先装DM1、M3与支撑,再安装L4、L5及针孔平移架。固定本文50µm针孔,不混入论文20µm参数;验证准直后再精调通光量。物镜与纳米位移台按原对准顺序最后装入,防止早装遮挡对准路径。

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06|装两路发射检测并封闭光路

### 装两路发射检测并封闭光路

按DM2、F1/F2、L6/L7、APD0/APD1顺序装发射路径,滤片方向和镀膜面按厂商标记核对。保持供体/受体通道编号统一,用低信号逐路确认,再装镜筒波纹罩。强对准光不得直接进入APD,先查探测器允许输入与遮光状态。

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07|按双BNC盒图接NI数据采集卡

### 按双BNC盒图接NI数据采集卡

断电按updatedwiring图逐根连接两个BNC-2110与PCIe-6353。确认APD TTL、ALEX0/1、trigger、GND、位移台和光电二极管信号,不把模拟输出接探测器TTL输出。原购物表线材数与xlsx不同,按最终线束逐条核数,先通断/电平检查再启软件。

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08|装采集环境,做对焦和双通道对准

### 装采集环境,做对焦和双通道对准

按原C++发布包配置NI-DAQmx与64位ThorCam;若选LabVIEW则使用原2016/VISA16/DAQmx16对应路线,不能混用运行时。盖玻片上液滴通过回反射最小点找界面,再按原程序移动约20µm进入样品。以原荧光对准样品优化两路计数,记录纳米台位置。

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09|核ALEX时序并保存光子原始数据

### 核ALEX时序并保存光子原始数据

用Photon Distribution看DD/DA/AA时段与占空比是否一致,过多灰色光子提示时序/激光交替问题。网页软件默认ALEX周期100µs,论文图示20kHz为另一设置,需按选定版本记录而非混写。每次采集保存样本、探测器映射、波长、功率与时戳元数据到Photon-HDF5。

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10|标准DNA校正与全链路验收

### 标准DNA校正与全链路验收

先用公开Zenodo数据核分析环境,再测本机低/中/高FRET标准及单染对照,逐项估计背景、串色、直接激发、gamma、beta。原始E\*/S图只作质量监测,不等于校正后绝对距离。保存实际部件/针孔/APD版本、对准功率、暗计数、HDF5和Notebook;外部20实验室比较是方法基准,不能解释为20台smfBox复刻。

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