FluorCam uzavřený fluorescenční zobrazovací systém

PSIHlavní vědec společnosti, profesor Nedbal a prezident společnosti, Dr. Trtilek, poprvé spojili fluorescenční technologii chlorofylu PAM s technologií CCD a úspěšně vyvinuli fluorescenční zobrazovací systém FluorCam na světě v roce 1996 (Heck et al., 1999; Nedbal a další, 2000; Govindjee and Nedbal, 2000）。 FluorCam fluorescenční zobrazovací technologie se stala důležitým průlomem v chlorofluorescenci v 90. letech minulého století, což umožnilo vědcům zkoumat fotosyntézu a fluorescenci chlorofluorescence najednou do dvojrozměrného a mikroskopického světa. V současné době se společnost PSI stala nejautoritativnějším, nejpoužívanějším, nejkomplexnějším a nejpublikovanějším výrobcem fluorescenčního zobrazování chlorofylu na světě.

Nahoře vlevo je fluorescenční zobrazovací technika FluorCam navržená Nedbalem a dalšími v 90. letech minulého století (Photosynthesis Research, 66: 3-12, 2000) a vpravo citronová barva a fluorescenční zobrazovací technika chlorofylu (Photosynthetica, 38: 571-579, 2000).

FluorCamUzavřený fluorescenční zobrazovací systém chlorofylu je vysoce integrovaný, vysoce inovativní, snadno použitelný a široce používaný high-end fluorescenční technologie chlorofylu, vysoko citlivé CCD čočky, 4 pevné LED světelné desky a řídicí systém, atd. integrované do tmavé adaptační operační krabice, vzorky rostlin jsou umístěny na oddělení v tmavé adaptační operační krabice, oddělení 7 úrovně výškově nastavitelné; Světelný zdroj je napájen vysoce stabilní napájecí jednotkou, 4 vysoce energetické a vysoce stabilní LED světelné panely jsou jednotně osvětleny na vzorky rostlin, zobrazovací plocha může být až 13×13 cmOvládací systém je připojen k počítači přes USB a řídí a shromažďuje analytická data prostřednictvím softwarového programu FluorCam. Použitelné pro ostatní rostlinné tkáně, jako jsou rostlinné listy a ovoce, celé rostliny nebo pěstované mnoho rostlin, mechové pokrytí a další nízké rostliny, řasy atd., Široko používané v rostlinách včetně fotosyntézy řas, fyziologie a citlivosti na potíže rostlin, funkce pórů, rostlinné prostředí, jako je reakce na znečištění půdy těžkými kovy a biologická detekce, detekce a screening odolnosti rostlin, pěstování plodin, fenotypování a další výzkum.

Hlavní funkce:

· Systém je integrován do operační skříně pro přizpůsobení temnotě a umožňuje snadné ovládání a přenosnost pro měření zobrazení přizpůsobení temnoty v laboratoři i venku

·Vysoce citlivý CCD objektiv s časovým rozlišením až 50 snímků za sekundu, rychlé zachycení fluorescenčních přechodů chlorofylu, zobrazovací plocha až 13x13cm

· Jedná se o jediné vysoce špičkové chlorofluorescenční zařízení na světě, které umožňuje rychlou fluorescenční dynamickou zobrazovací analýzu OJIP, která získává dynamickou křivku rychlé chlorofluorescence OJIP a 26 parametrů Mo (počáteční sklon křivky OJIP), pevnou plochu OJIP, Sm (měření energie potřebné k vypnutí všech center světelné reakce), QY, PI (Performance Index) a další.

· Jedná se o jediné zařízení na světě s vysoce špičkovou chlorofluorescenční technologií, které umožňuje analýzu QA reoxidační dynamiky zobrazování a provozuje jednooběhový nasycený světelný blesk (STF) chlorofluorescenční indukovanou dynamiku s intenzitou světla v100µs120 000 µmol (fotonů) / m².s

· Nejfunkčnější a upravitelný chlorofluorescenční experimentální protokol, včetně režimu snímku, Fv/Fm, Kautskyho indukovaného efektu, dvou protokolů chlorofluorescenční analýzy (NPQ) (2 sady světelných schématů na míru), křivky LC světelné odpovědi, analýzy absorpce PAR a zobrazování NDVI, analýzy oxidační dynamiky QA, analýzy rychlé fluorescenční dynamiky OJIP a zobrazování zeleného fluorescenčního proteinu GFP a další.

· Můžete provádět automatickou opakovanou analýzu zobrazovacích měření s přednastaveným experimentálním postupem (protokoly), počtem a intervaly měření, systém automaticky cyklicky spustí zobrazovací měření a automaticky uloží data do počítače podle časového datu (s časovým razítkem); Existují dva experimentální protokoly (protocols). Například automatické spuštění Fv/Fm během dne, automatické spuštění NPQ analýzy v noci atd.

·S dvoubarevným fotochemickým světelným zdrojem, standardní konfigurace červené a bílé, volitelné s dvoupasmovým fotochemickým světlem, jako je červená a modrá, dvoubarevné fotochemické světlo může být použito v různých poměrech, aby bylo možné experimentovat s fotosyntézou různých kvalit světla pro plodiny / rostliny

· Volitelný barevný zobrazovací modul TetraCam s maximální zobrazovací plochou 20 x 25 cm pro zobrazování listů nebo rostlin a kontrastní analýzu fluorescenčního zobrazování chlorofylu

Technické parametry:

· Měřené světlo je 617nm modulovatelné červené světlo, složené ze dvou pole 144 LED, trvání 10µs - 100µs nastavitelné;

· Dvobarevné optické světlo, standardní 2 červené světlo + 2 bílé světlo, volitelné 2 červené světlo + 2 modré světlo nebo jiná kombinace vlnových délek světla, Actinic1 silné světlo300µmol(photons)/m².s， Actinic2 světelná síla 2000 µmol (fotony) / m².s; Maximální fotochemické světlo může být upgradováno na 3000 µmol (fotony) / m².s. Dvobarevné fotochemické světlo lze použít v různých poměrech, aby bylo možné experimentovat s fotosyntézou různých kvalit světla pro plodiny / rostliny

· Intenzita nasyceného světla až 4000 µmol (fotony) / m².s, může být upgradována na 6000 µmol (fotony) / m².s,QAReoxidační analýza jednooběhového nasyceného blesku STF až 120 000 µmol (fotony) / m².s

· Optochemické světlo a nasycené světelné blesky se skládají ze 2 párů LED zdrojových panelů s vysokou intenzitou a vysokou stabilitou, každý se skládá z LED pole 8 × 9 a také s horním dvoubarevným zdrojem světla (740nm infračervený zdroj světla a 660nm červený zdroj světla) pro absorpci PAR a měření zobrazování NDVI; Vysoká intenzita a vysoká stabilita LED poskytuje trvalý, stabilní a jednotný zdroj světla, nebude kvůli velkému počtu světelně slabých LED (například stovky) způsobit nestabilitu světelného zdroje, krátkou životnost a další problémy (použití velkého počtu slabých světelných LED k náhradě nedostatků každé LED, způsobí zvýšení míry chyb systému, jakýkoli LED problém způsobí nestabilitu systému nebo dokonce nemůže být použit)

· Parametry měření: 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 Více než 50 fluorescenčních parametrů chlorofylu a PAR absorpce a NDVI spektrální reflexní index rostlin, každý parametr může zobrazit 2D fluorescenční barevný obraz

· Kompletní protokol pro volné úpravy automatického měřicího programu

a) Fv/FmMěřené parametry zahrnují Fo, Fm, Fv, QY atd.

b) KautskyIndukční efekt: Fo, Fp, Fv, Ft_Lss, QY, Rfd a další fluorescenční parametry

c) Analýza fluorescence: Fo, Fm, Fp, Fs, Fv, QY, Φ_II， Více než 50 parametrů NPQ, Qp, Rfd, qL atd.

d) Křivka odpovědi na světlo LC: Fo, Fm, QY, QY_Ln, ETR a další fluorescenční parametry

e) PARAbsorpce s NDVI (volitelné)

f) QAReoxidační dynamika (volitelné)

g) GFPStatické fluorescenční zobrazování (volitelné)

h) OJIPRychlá fluorescenční dynamická analýza (volitelná): Mo (počáteční sklon křivky OJIP), pevná plocha OJIP, Sm (měření energie potřebné k vypnutí všech fotoreakčních center), QY, PI a další 26 parametrů

• Vysoká citlivostTOMI-1CCDSenzor:

a) Rozlišení obrazu: 720 x 560 pixelů

b) Časové rozlišení: 50 snímků za sekundu

c) A/DRozlišení převodu: 12 bitů (4096 stupňů šedé barvy)

d) Velikost obrazu: 8,6 µm x 8,3 µm

e) Režim komunikace: Gigabit Ethernet

§ Vysoké rozlišení TOMI-2 CCD senzor (volitelné)

a) Postupní skenování CCD

b) Maximální rozlišení: 1360 x 1024 pixelů

c) Časové rozlišení: až 20 snímků za sekundu při maximálním rozlišení

d) A/DRozlišení převodu: 16 bitů (65 536 stupňů šedé barvy)

e) Velikost obrazu: 6,45 µm x 6,45 µm

f) Režim provozu: 1) dynamický režim videa pro měření fluorescenčních parametrů chlorofylu; 2) režim snímku pro měření fluorescenčních proteinů a fluorescenčních barviv, jako je GFP

g) Režim komunikace: Gigabit Ethernet

· Obrazovací plocha: 13×13cmPro zobrazovací analýzu rostlinných listů, rostlinných tkání, řas, mechů, zemních pokrytí, celých rostlin nebo více rostlin, 96-dírových desek, 384-dírových desek atd.

· 7Filtrní kolo a fluorescenční filtry chlorofylu, filtry pro absorpci PAR a měření zobrazení NDVI, k dispozici podle potřeby (volitelné)

· QAReoxidační dynamická zobrazovací analýza (volitelná): Měření fluorescenční dynamické analýzy STF s intenzitou jednooběžného světelného blesku (STF) až 120 000 µmol (fotony)/m².s za 100 µs

· OJIPModul rychlé fluorescenční dynamiky (volitelné): časové rozlišení až 1 µs, měřitelná analytická křivka OJIP s více než dvacetí souvisejících parametrů, včetně: Fo, Fj, Fi, P nebo Fm, Vj, Vi, Mo, plocha, pevná plocha, Sm, Ss, N (počet redukčních obratů QA), Phi--_Po, Psi_o, Phi_Eo, Phi_Do, Phi_pav, ABS/RC (kvantový tok absorpce světla v jednotkovém reaktivním centru), TRo/RC (počáteční kvantový tok zachycení světla v jednotkovém reaktivním centru), ETo/RC (počáteční kvantový tok přenosu elektronů v jednotkovém reaktivním centru), DIo/RC (rozptýlení energie v jednotkovém reaktivním centru), ABS/CS (kvantový tok absorpce světla v jednotkovém vzorkovém průřezu), TRo/CSo, RC/CSx (hustota reaktivního centra), PI_ABS(Index „výkonu“ nebo přežití založený na kvantovém toku absorbovaného světla), PIcs (Index „výkonu“ nebo přežití založený na průřezu)

FluorCamFunkce softwaru pro analýzu fluorescenčního zobrazení chlorofylu: funkční nabídky Live, Protocols, Pre-processing, Result a další

· Zákaznicky přizpůsobené protokoly: lze nastavit čas (např. doba měření světla, doba fotochemického světla, doba měření atd.), intenzitu světla (např. intenzita fotochemického světla různé kvality světla, intenzita nasyceného záblesku, modulace měření světla atd.), s speciálním jazykem a skriptem experimentálního programu, uživatelé mohou také svobodně vytvářet nové experimentální programy pomocí šablony průvodce v nabídce Protokol

· Funkce automatické analýzy měření: nastavení protokolu pro automatické měření cyklického zobrazení bez hlídky, počet opakování a časové intervaly na míru zákazníka, data měření zobrazení jsou automaticky uložena do počítače podle časového datu (s časovým razítkem)

· Snímkový režim: Snapshotový režim umožňuje volné nastavení intenzity světla, času vypínání a citlivosti pro jasně vynikající fluorescenční a okamžitou fluorescenci rostlinných vzorků

· Předzpracování zobrazení: Programový software může automaticky rozpoznat více vzorků rostlin nebo více oblastí nebo ručně vybrat oblast zájmu (ROI). Obraz ručního výběru může být čtvercový, kruhový, libovolný polygon nebo sektor. Software umožňuje automatické měření a analýzu fluorescenčních dynamických křivek a odpovídajících parametrů pro každý vzorek a vybranou oblast, neomezený počet vzorků nebo oblastí (> 1000)

· Režim analýzy dat: s režimem "přepočítání signálu" (aritmetický průměr) a režimem "přepočítání signálu", vyberte režim "přepočítání signálu" v případě vysokého poměru signálu a hluku, vyberte režim "přepočítání signálu" v případě nízkého poměru signálu a hluku, abyste filtrovali chyby způsobené hlukem

· Výstupní výsledky: fluorescenční dynamický diagram s vysokým časovým rozlišením, video s fluorescenční dynamickou změnou, soubor Excel s fluorescenčními parametry, histogram, grafický diagram s různými parametry, seznam fluorescenčních parametrů s různými ROI atd.

· Ovládací skříň pro tmavou adaptaci, vestavěný zdroj světla, CCD čočka, zelená vlna a filtr, řídicí jednotka, chladicí zařízení atd., Snadné ovládání tmavé adaptace, vzorková platforma 36x30cm, výška 7 úrovní nastavitelná, maximální výška vzorku (celá rostlina) až 12cm

· Optické: statické nebo dynamické (sinusové)

· Spektrální odpověď:540 nmNejvyšší kvantová účinnost (70%), převod o 50% při 400 nm a 650 nm

· Přečtěte hluk:Nižší než 12eRMS, typicky 10e

· Plná kapacita pasti:více než 70 000 e (neobsazené)

· Bios：Firmware lze aktualizovat

· Způsob komunikace:Gigabitový Ethernet

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

· Hmotnost:Appr. 40 kg

· Vstupní zdroj:Appr. 1100 W

· Napětí napájení:90–240 V

Konfigurace složení:

1. Hostitelský systém, včetně ovládací skříně pro adaptaci temnoty, vestavěných LED světelných zdrojů, zelených vln a filtrů, CCD čoček, řídicích jednotek, výškově nastavitelných vzorkových přepážek, chladicích zařízení atd.

2. Vysoce stabilní převodník napájení

3. FluorCamSoftware pro řízení systémů a analýzu dat

4. Přenosný počítač

Místo původu:Česká PSI

Příloha:Další fluorescenční zobrazovací systémy FluorCam

1. FluorCamPřenosný fluorescenční zobrazovací systém chlorofylu pro fotosyntézu: může být použit ve spojení s fotosyntetorem LCProSD, fotosyntetorem Licor6400 atd.

2. FluorCamPřenosný fluorescenční zobrazovací systém chlorofylu: zobrazovací plocha 3,5 x 3,5 cm s tmavě adaptivními klipy a multifunkčním lehkým stativem pro měření a monitorování v laboratoři nebo v terénu

3. FluorCamPřenosný Chl/GFP fluorescenční zobrazovací systém: rozšířená verze přenosného fluorescenčního zobrazovacího systému umožňuje současnou analýzu fluorescenčního zobrazování chlorofylu a GFP zeleného fluorescenčního proteinu

4. FluorCamUzavřený chlorofluorescenční zobrazovací systém: LED zdroj světla, CCD fluorescenční monitorovací čočka, řídicí jednotka atd. Integrovány do tmavé adaptivní operační krabice, aby vytvořily kompletní hostitelský systém, je jediným chlorofluorescenčním zobrazovacím systémem na světě, který může provádět QA re-oxidační dynamiku a OJIP měřicí analýzu, zobrazovací plocha 13x13cm

5. FluorCamUzavřený Chl/GFP fluorescenční zobrazovací systém: rozšířená verze uzavřeného chlorofluorescentního zobrazovacího systému umožňuje současnou analýzu chlorofluorescentního zobrazování a analýzu GFP zeleného fluorescenčního proteinu

6. FluorCamOtevřený chlorofluorescenční zobrazovací systém: modulární, vysoce škálovatelný, volný výběr různých zdrojů excitačního světla a odpovídajících filtrů pro zobrazovací analýzu dynamické a stabilní fluorescence chlorofluorescence, výškově nastavitelná objektiva, zobrazovací plocha 13x13cm

7. FluorCamOtevřený fluorescenční zobrazovací systém chlorofylu velké verze: zobrazovací plocha až 20x20 cm

8. FKMMultispektrální fluorescenční dynamický mikroobraz a spektrální analýza: Multiexcitační světlo, multispektrální fluorescenční obraz a spektrální analýza, může provádět mikroobrazovou analýzu a spektrální analýzu fluorescenční dynamiky chlorofylu, QA re-oxidace, rychlé fluorescenční dynamiky OJIP, také může provádět mikroobrazovou analýzu fluorescence GFP, buněčné fluorescenční barvení atd.

9. FluorcamMobilní velký fluorescenční zobrazovací systém chlorofylu: velká fluorescenční zobrazovací platforma chlorofylu je montována na stojanu s kolem, snadno se pohybuje, zobrazovací platforma se pohybuje nahoru a dolů, zobrazovací plocha až 35x35cm

10. FluorCamSystém fluorescenčního zobrazování chlorofylu s skenováním vzorku: velká zobrazovací platforma může skenovat vzorkovou pásku na stojanu 100-500 cm, standardní délka skenovací oblasti je 400 cm, zobrazovací platforma může přesně umístit automatické skenování podél vzorkového pásku, volitelné RGB skenování, čímž se dosahuje fluorescenčního zobrazování chlorofylu a analýzy barevného zobrazování

11. FluorCamMultispektrální fluorescenční zobrazovací systém: patří k multiexcitačnímu světlu, multispektrálnímu fluorescenčnímu zobrazovacímu systému, který umožňuje nejen zobrazovací analýzu fluorescence chlorofylu, ale také zobrazovací analýzu UV fluorescence F440 (modrá fluorescence), F520 (zelená fluorescence), F690 (červená fluorescence) a F740 (infračervená fluorescence) pro komplexní studium detekce tlaku a odolnosti rostlin, standardní konfigurace, rozšířená konfigurace a velká konfigurace 3 modely

12. PlantScreenAutomatický skenovací zobrazovací systém s fluorescencí chlorofylu a barvou RGB: je základní verzí systému pro analýzu fenotypů rostlin s vysokým průchodem řady PlantScreen, který umožňuje zobrazovací analýzu fluorescence chlorofylu a barvy RGB rostlin pro analýzu funkčních a morfologických fenotypů rostlin s automatickým skenovacím rozsahem 60x129cm, časovým nastavením polohy a získáním 4D měření (XYZ 3D informace o poloze a časových informacích)