Zamknięty system obrazowania fluorescencyjnego FluorCam

PSIProfesor Nedbal, główny naukowiec firmy i dr Trtilek, prezes firmy po raz pierwszy połączyli technologię fluorescencji chlorofilowej PAM z technologią CCD, aby pomyślnie opracować i produkować system obrazowania fluorescencyjnego chlorofilowego FluorCam na świecie w 1996 roku (Heck et al., 1999; Nedbal i in., 2000; Govindjee and Nedbal, 2000）。 Technologia fluorescencji chlorofilowej FluorCam stała się ważnym przełomem w technologii fluorescencji chlorofilowej w latach 90. ubiegłego wieku, pozwalając naukowcom na badania fotosyntezy i fluorescencji chlorofilowej na raz wejść w świat dwuwymiarowy i świat mikroskopy. Obecnie firma PSI stała się najbardziej autorytatywnym, najczęściej używanym, najbardziej wszechstronnym i najbardziej opublikowanym producentem profesjonalnego obrazowania fluorescencyjnego chlorofilowego na świecie.

Na lewym górnym zdjęciu przedstawiono fluorescencyjną technologię fluorescencyjną FluorCam opracowaną przez Nedbala i innych w latach 90. ubiegłego wieku (Photosynthesis Research, 66: 3-12, 2000), a na prawym zdjęciu cytryna i fluorescencja fluorescencyjna (Photosynthetica, 38: 571-579, 2000).

FluorCamZamknięty system obrazowania fluorescencyjnego chlorofylu jest wysoce zintegrowanym, wysoce innowacyjnym, łatwym w użyciu, szerokim zakresem zastosowanych urządzeń wysokiej klasy chlorofylu fluorescencyjnego, obiektyw CCD o wysokiej wrażliwości, czterech stałych płyt źródeł światła LED i systemu sterowania zintegrowanych w jednym skrzyniu operacyjnym ciemnej adaptacji, próbki roślin umieszczone są na przegrodzie w skrzyniu operacyjnym ciemnej adaptacji, przegroda 7 poziomu regulowanej wysokości; Źródło światła zasilane jest wysoko stabilnym zasilaniem, 4 wysokoenergetyczne, wysoko stabilne płyty światła LED jednorodnie świecą na próbkach roślin, powierzchnia obrazowania do 13×13 cmSystem sterowania jest połączony z komputerem za pośrednictwem USB oraz kontroluje i zbiera dane analityczne za pośrednictwem programu oprogramowania FluorCam. Nadaje się do innych tkanek roślinnych, takich jak liście roślin i owoce, całe rośliny lub wielokrotne rośliny uprawiane, płaszczyzny mechu i inne rośliny, glony itp., Szeroko stosowane w roślinach, w tym fotofizjologii glonów, fizjologii i wrażliwości na przymusu przeciwności roślin, funkcji porów, środowisku roślinnego, takiego jak reakcja na zanieczyszczenie gleby metalami ciężkimi i badania biologiczne, wykrywanie i przesiewanie odporności roślin, hodowla roślin, fenotypowanie i inne badania.

Główne cechy:

· System zintegrowany w skrzynce operacyjnej adaptacji ciemnej umożliwia łatwą obsługę i przenośność pomiarów obrazowania adaptacji ciemnej zarówno w laboratorium, jak i na zewnątrz

·Wysoka czułość obiektywu CCD, rozdzielczość czasowa do 50 zdjęć na sekundę, szybkie uchwycenie przejściowych fluorescencji chlorofilowej, powierzchnia obrazowania do 13x13cm

· Jest jedynym na świecie urządzeniem wysokiej klasy chlorofluorescji, które może przeprowadzać analizę obrazowania dynamicznego szybkiej fluorescencji OJIP. Może uzyskać dynamiczną krzywą fluorescencji szybkiej fluorescencji OJIP oraz 26 parametrów Mo (początkowy nachylenie krzywej OJIP), obszar stały OJIP, Sm (miara energii potrzebnej do zamknięcia wszystkich centrów reakcji światła), QY, PI (Indeks wydajności) itp.

· Jest to jedyny na świecie wysokiej klasy chlorofilowe urządzenie fluorescencyjne, które może przeprowadzać QA ponownego utleniania dynamicznej analizy obrazowania, może działać w jednym obwodzie nasycony błysk światła (STF) chlorofilowe fluorescencji indukowanej dynamiki, intensywność światła w100µsDo 120 000 µmol (fotonów) / m².s

· Najbardziej funkcjonalne i edytowalne protokoły fluorescencji chlorofilowej, w tym tryb snapshot, Fv/Fm, efekt indukowany Kautskym, 2 protokoły analizy fluorescencji chlorofilowej (NPQ) (2 zestawy dostosowane do schematów światła), krzywe odpowiedzi świetlnej LC, analiza absorpcji PAR i obrazowania NDVI, analiza dynamiki ponownego utleniania QA, analiza szybkiej dynamiki fluorescencji OJIP i obrazowanie zielonego białka fluorescencyjnego GFP itp.

· Można przeprowadzić automatyczną analizę powtarzalnych pomiarów obrazowych, ustawić program eksperymentalny (protokoły), liczbę pomiarów i odstępy, system automatycznie uruchomi pomiary obrazowe w cyklu i automatycznie zapisuje dane na komputerze według daty czasowej (z pieczęcią czasową); Można również ustawić dwa protokoły eksperymentalne; Na przykład automatyczne uruchamianie systemu Fv/Fm w ciągu dnia, automatyczne uruchamianie analizy NPQ w nocy itp.

·Wyposażony w dwukolorowe źródło światła fotochemiczne, standardowo skonfigurowane w czerwonym i białym, opcjonalnie z dwupasmowym światłem fotochemicznym, takim jak czerwony i niebieski, dwukolorowe światło fotochemiczne może być używane w różnych proporcjach w celu eksperymentowania różnych jakości światła dla korzyści fotosyntezy upraw / roślin

· Opcjonalny moduł obrazowania kolorowego TetraCam o maksymalnej powierzchni obrazowania 20 x 25 cm do analizy obrazowania morfologicznego liści lub roślin oraz analizy kontrastowej obrazowania fluorescencyjnego chlorofilowego

Parametry techniczne:

· Światło pomiarowe jest 617nm modulacyjne czerwone światło, składające się z 2 tablic 144 diod LED, czas trwania 10µs-100µs regulowalny;

· Dwukolorowe światło optyczne, standardowe 2 czerwone światło + 2 białe światło, opcjonalne 2 czerwone światło + 2 niebieskie światło lub inne źródła długości fali, Actinic1 intensywne światło300µmol(photons)/m².s， moc świetlna Actinic2 2000 µmol (fotony) / m².s; Maksymalna ilość światła optochemicznego może ulepszać się do 3000 µmol (fotonów) / m².s. Dwukolorowe światło fotochemiczne może być używane w różnych proporcjach, aby przetestować korzyści fotosyntezy różnych jakości światła dla upraw / roślin

· Intensywność światła nasyconego do 4000 µmol (fotonów) / m².s, można uaktualnić do 6000 µmol (fotonów) / m².s,QAAnaliza ponownego utleniania jednoobrotowego nasyconego błysku STF do 120 000 µmol (fotonów) / m².s

· Optochemiczne światło i nasycone błyski światła składają się z 2 par wysokiej intensywności i wysokiej stabilności płyt źródeł światła LED, każda z nich składa się z tablicy LED 8 × 9, a także z górnym dwukolorowym źródłem światła (źródło światła podczerwonego 740nm i czerwone źródło światła 660nm) do pomiarów absorpcji PAR i obrazowania NDVI; Wysoka intensywność i wysoka stabilność LED zapewnia ciągłe, stabilne i jednolite źródło światła, nie powoduje niestabilności źródła światła, krótkiej żywotności i innych problemów z powodu dużej ilości słabych świateł LED do uzupełnienia niedostateczności każdej diody LED, co spowoduje poprawę wskaźnika błędów systemu, każdy problem LED spowoduje niestabilność systemu lub nawet nie może być używany)

· Parametry pomiaru: Fo, Fo’, Fs, Fm, Fm’, Fp, FtDn, FtLn, Fv, Fv'/ Fm'，Fv/ Fm ,Fv',Ft,ΦPSII, NPQ_Dn, NPQ_Ln, Qp_Dn, Qp_Ln, qN, qP，QY, QY_Ln, Rfd, ETR Ponad 50 parametrów fluorescencyjnych chlorofylu oraz absorpcji PAR i indeksu odbicie roślin NDVI, każdy z nich może wyświetlać obraz kolorowy fluorescencyjny 2D

· Kompletny protokół automatycznego pomiaru umożliwiający swobodną edycję automatycznego programu pomiaru

a) Fv/FmParametry pomiarowe obejmują Fo, Fm, Fv, QY itp.

b) KautskyEfekt indukcji: Fo, Fp, Fv, Ft_Lss, QY, Rfd i inne parametry fluorescencyjne

c) Analiza tłumienia fluorescencyjnego: Fo, Fm, Fp, Fs, Fv, QY, Φ_II， Ponad 50 parametrów NPQ, Qp, Rfd, qL itp.

d) Krzywa odpowiedzi światła LC: Fo, Fm, QY, QY_Ln, ETR i inne parametry fluorescencyjne

e) PARAbsorpcja z NDVI (opcjonalnie)

f) QADynamika ponownego utleniania (opcjonalnie)

g) GFPStatyczne pomiary obrazowania fluorescencyjnego (opcjonalne)

h) OJIPSzybka analiza dynamiczna fluorescencji (opcjonalnie): Mo (początkowy nachylenie krzywej OJIP), obszar stały OJIP, Sm (miara energii potrzebnej do zamknięcia wszystkich centrów reakcji światła), QY, PI i inne 26 parametrów

• Wysoka wrażliwośćTOMI-1CCDCzujniki:

a) Rozdzielczość obrazu: 720 x 560 pikseli

b) Rozdzielczość czasowa: 50 klatek na sekundę

c) A/DRozdzielczość konwersji: 12 bitów (4096 skali szarości)

d) Rozmiary: 8,6 µm x 8,3 µm

e) Tryb komunikacji: Gigabit Ethernet

§ Czujnik CCD o wysokiej rozdzielczości TOMI-2 (opcjonalnie)

a) Skanowanie CCD

b) Maksymalna rozdzielczość obrazu: 1360 x 1024 pikseli

c) Rozdzielczość czasowa: do 20 klatek na sekundę przy maksymalnej rozdzielczości obrazu

d) A/DRozdzielczość konwersji: 16 bitów (65 536 skali szarości)

e) Rozmiary: 6,45 µm x 6,45 µm

f) Tryb pracy: 1) tryb dynamiczny wideo do pomiaru parametrów fluorescencji chlorofylu; 2) Tryb snapshot do pomiaru białek fluorescencyjnych i barwników fluorescencyjnych, takich jak GFP

g) Tryb komunikacji: Gigabit Ethernet

· Powierzchnia obrazowania: 13×13cmMożliwość analizy obrazu liści roślin, tkanek roślinnych, glonów, mchów, pokrywów ziemnych, całej rośliny lub wielu roślin, płyt 96 otworów, płyt 384 otworów itp.

· 7Filtr fluorescencyjny, filtr do pomiaru absorpcji PAR i filtr do pomiaru obrazu NDVI, dostępny w zależności od potrzeby (opcjonalnie)

· QAAnaliza obrazowania dynamicznego ponownego utleniania (opcjonalna): Możliwość przeprowadzenia pomiarów dynamicznej analizy fluorescencyjnej STF z intensywnością błysku światła jednostkowego (STF) do 120 000 μmol (fotonów)/m².s w 100 μs

· OJIPModuł dynamiczny szybkiej fluorescencji (opcjonalnie): rozdzielczość czasowa do 1 µs, możliwość pomiaru i analizy krzywej OJIP z ponad dwudziestu powiązanymi parametrami, w tym: Fo, Fj, Fi, P lub Fm, Vj, Vi, Mo, Area, Fix Area, Sm, Ss, N (liczba obrotów redukcji QA), Phi--_Po, Psi_o, Phi_Eo, Phi_Do, Phi_pav, ABS/RC (przepływ kwantowy pochłaniania światła w jednostkowym centrum reakcji), TRo/RC (początkowy przepływ kwantowy pochłaniania światła w jednostkowym centrum reakcji), ETo/RC (początkowy przepływ kwantowy przesyłania światła elektronów w jednostkowym centrum reakcji), DIo/RC (rozproszenie energii w jednostkowym centrum reakcji), ABS/CS (przepływ kwantowy pochłaniania światła w jednostkowym przekroju próbki), TRo/CSo, RC/CSx (gęstość centrum reakcji), PI_ABS(wskaźnik „wydajności” lub wskaźnik przetrwania na podstawie przepływu kwantowego pochłaniania światła), PIcs (wskaźnik „wydajności” lub wskaźnik przetrwania na podstawie przekroju)

FluorCamFunkcje oprogramowania do analizy obrazu fluorescencyjnego chlorofilowego: menu funkcjonalne Live (test w rzeczywistości), Protocols (dostosowanie do wyboru programu eksperymentalnego), Pre-processing (przetwarzanie wstępne obrazu), Result (wynik analizy obrazu) itp.

· Protokoły dostosowane do potrzeb klienta: można ustawić czas (na przykład czas pomiaru światła, czas trwania światła optochemicznego, czas pomiaru itp.), intensywność światła (na przykład intensywność światła optochemicznego różnej jakości światła, intensywność nasyconego błysku, modulacja pomiaru światła itp.), dedykowany język programu eksperymentalnego i skrypt, a także użytkownicy mogą swobodnie tworzyć nowe programy eksperymentalne za pomocą szablonów kreatora w menu Protokół

· Funkcja automatycznej analizy pomiarów: Można ustawić program eksperymentalny (Protokół) do automatycznego pomiaru obrazu cyklicznego bez opieki, liczba powtarzeń i okres czasu są dostosowane przez klienta, dane pomiarów obrazu są automatycznie zapisywane do komputera według daty czasu (z pieczęcią czasową)

· Tryb snapshot: Można swobodnie regulować intensywność światła, czas zamknięcia i wrażliwość, aby uzyskać wyraźne obrazy fluorescencyjne w stanie stałym i natychmiastowe próbek roślin

· Przetwarzanie wstępne obrazowania: oprogramowanie programowe automatycznie rozpoznaje wiele próbek roślin lub obszarów lub ręcznie wybiera obszar zainteresowania (ROI). Kształt ręcznego wyboru może być kwadratowy, okrągły, dowolny wielokątny lub sektorowy. Oprogramowanie do automatycznego pomiaru i analizy krzywych dynamicznych fluorescencji dla każdej próbki i wybranego obszaru oraz odpowiednich parametrów, niezgraniczona liczba próbek lub obszarów (> 1000)

· Tryb analizy danych: z trybem "przeliczenia sygnału" (średnia liczbowa) i trybem "przeliczenia średniej sygnału", w przypadku wysokiego stosunku sygnału do hałasu wybierz tryb "przeliczenia sygnału" w przypadku niskiego stosunku sygnału do hałasu, aby filtrować błędy spowodowane hałasem

· Wyniki wyjściowe: dynamiczne wykresy fluorescencyjne o wysokiej rozdzielczości czasowej, filmy o dynamicznej zmianie fluorescencji, pliki Excel o parametrach fluorescencyjnych, histogramy, wykresy obrazowania różnych parametrów, listy parametrów fluorescencyjnych z różnymi zwrotami inwestycji itp.

· Ciemno-adaptacyjna skrzynka, wbudowane źródło światła, obiektyw CCD, zielone fale i filtry, jednostka sterowania, chłodzenie itp., Łatwa adaptacja do ciemności, platforma próbek 36x30cm, 7 poziomów regulacji wysokości, maksymalna wysokość próbki (cała roślina) do 12 cm

· Opcja optyczna: statyczna lub dynamiczna (sinusowa)

· Odpowiedź spektralna:540 nmNajwyższa wydajność kwantowa (70%) przy 400 nm i 650 nm o 50%

· Odczytaj hałas:poniżej 12eRMS, typowo 10e

· Pojemność pułapki:powyżej 70,000 e (nieobjęte)

· Bios：Firmware można uaktualnić

· Sposób komunikacji:Gigabitowa sieć Ethernet

· Rozmiary:471 mm(W)×473 mm (D)×512 mm (H)

· Waga:Appr. 40 kg

· Wejście zasilania:Appr. 1100 W

· Napięcie zasilania:90–240 V

Skład konfiguracyjny:

1. System główny, w tym skrzynka do adaptacji ciemności, wbudowane źródło światła LED, zielone fale i filtry, obiektywy CCD, jednostki sterujące, wysokość regulacyjna przegroda próbek, chłodzenie itp.

2. Wysoko stabilny konwerter zasilania

3. FluorCamOprogramowanie do kontroli systemu i analizy danych

4. Laptop

Miejsce pochodzenia:Czeskie PSI

Dołączenie:Inne systemy obrazowania fluorescencyjnego FluorCam

1. FluorCamPrzenośny system obrazowania fluorescencyjnego chlorofilowego do fotosyntezy: może być używany w połączeniu z fotosintezami LCProSD, Licor6400 itp.

2. FluorCamPrzenośny system obrazowania fluorescencyjnego chlorofilowego: powierzchnia obrazowania 3,5 x 3,5 cm z ciemnym uchwytem i wielofunkcyjnym lekkim statywem do pomiarów i monitorowania w laboratorium lub na terenie

3. FluorCamPrzenośny system obrazowania fluorescencyjnego Chl / GFP: jako rozszerzona wersja przenośnego systemu obrazowania fluorescencyjnego, można przeprowadzać zarówno analizę obrazowania fluorescencyjnego chlorofilowego, jak i analizę obrazowania białka zielonego fluorescencyjnego GFP

4. FluorCamZamknięty system obrazowania fluorescencyjnego chlorofilowego: źródło światła LED, obiektyw monitorujących fluorescencję CCD, jednostki sterowania itp. Zintegrowane w skrzynce operacyjnej adaptacyjnej do ciemności tworzą kompletny system główny, jedyny na świecie system obrazowania fluorescencyjnego chlorofilowego, który może przeprowadzać analizę dynamiczną ponownego utleniania jakości i pomiarów OJIP, powierzchnia obrazowania 13x13cm

5. FluorCamZamknięty system obrazowania fluorescencyjnego Chl / GFP: jako rozszerzona wersja zamkniętego systemu obrazowania fluorescencyjnego chlorofilowego, można przeprowadzać zarówno analizę obrazowania fluorescencyjnego chlorofilowego, jak i analizę obrazowania białka zielonego fluorescencyjnego GFP

6. FluorCamOtwarty system obrazowania fluorescencyjnego chlorofylu: modułowy, o wysokiej skalowalności, możliwość swobodnego wyboru różnych źródeł światła pobudzających i odpowiednich filtrów do analizy obrazu dynamicznej fluorescencji chlorofylu i fluorescencji stałej, regulacyjna wysokość obiektywu, powierzchnia obrazowania 13x13cm

7. FluorCamOtwarty system obrazowania fluorescencyjnego chlorofilowego dużej wersji: powierzchnia obrazowania do 20x20 cm

8. FKMWielospektralne fluorescencyjne dynamiczne mikroobrazowanie i system analizy spektralnej: wielospektralne światło pobudzone, wielospektralne fluorescencyjne obrazowanie i analiza spektralna, może przeprowadzać analizę mikroobrazowania i analizę spektralną dynamiki fluorescencji chlorofilowej, ponownego utleniania QA, szybkiej dynamiki fluorescencji OJIP, a także fluorescencję GFP, barwienie fluorescencyjne komórkowe itp.

9. FluorcamPrzenośny duży system obrazowania fluorescencyjnego chlorofilowego: duża platforma obrazowania fluorescencyjnego chlorofilowego jest zamontowana na uchwytzie z kołami, łatwa do poruszania się, platforma obrazowania może być poruszana w górę i w dół, powierzchnia obrazowania do 35x35cm

10. FluorCamSystem obrazowania fluorescencyjnego klorofilowego z skanowaniem taśmy: duża platforma obrazowania może skanować taśmy na uchwytzie o długości 100-500 cm, standardowa długość obszaru skanowania wynosi 400 cm, platforma obrazowania może precyzyjnie zlokalizować automatyczne skanowanie wzdłuż taśmy, opcjonalne obrazowanie RGB true color, dzięki czemu można osiągnąć obrazowanie fluorescencyjne klorofilowe i analizę obrazowania true color

11. FluorCamWielospektralny system obrazowania fluorescencyjnego: wielospektralny system obrazowania fluorescencyjnego, wielospektralny system obrazowania fluorescencyjnego, nie tylko do analizy obrazowania fluorescencji chlorofilowej, ale także do analizy obrazowania fluorescencji UV F440 (niebieska fluorescencja), F520 (zielona fluorescencja), F690 (czerwona fluorescencja) i F740 (podczerwona fluorescencja) do wykrywania wszechstronnych badań nad naciskiem i odpornością roślin, z konfiguracją standardową, konfiguracją rozszerzoną i konfiguracją na dużą skalę 3 modele

12. PlantScreenSystem automatycznego skanowania obrazu z fluorescencją chlorofilową i prawdziwym kolorem RGB: jest podstawową wersją systemu analizy obrazu fenotypowego roślin o wysokiej przepustowości z serii PlantScreen, która umożliwia analizę obrazu fluorescencji chlorofilowej i prawdziwego koloru RGB roślin w celu analizy wykrywania fenotypów funkcjonalnych i morfologicznych roślin, zakres automatycznego skanowania wynosi 60x129 cm, ustalenie czasu i uzyskanie danych pomiarowych 4-wymiarowych (informacje o lokalizacji i czasie XYZ 3D)