Sistemul închis de imagistică fluorescentă FluorCam

PSIProfesorul Nedbal, cercetătorul șef al companiei, și Dr. Trtilek, președintele companiei, au combinat pentru prima dată tehnologia de fluorescență cu clorofilă PAM cu tehnologia CCD pentru a dezvolta și produce cu succes sistemul de imagini cu fluorescență cu clorofilă FluorCam în lume în 1996 (Heck et al., 1999; Nedbal et al., 2000; Govindjee and Nedbal, 2000）。 Tehnologia de imagistică fluorescentă cu clorofilă FluorCam a devenit o descoperire importantă în tehnologia fluorescenței cu clorofilă din anii 1990, permițând cercetărilor de fotosinteză și fluorescență cu clorofilă să intre dintr-o dată în lumea bidimensională și în lumea microscopiei. În prezent, PSI a devenit cel mai autorizat, cel mai utilizat, cel mai cuprinzător și cel mai publicat producător de imagini fluorescente cu clorofil din lume.

Fotografia din stânga sus reprezintă imaginile fluorescente cu clorofilă FluorCam proiectate de Nedbal și alții în anii 1990 (Photosynthesis Research, 66: 3-12, 2000), iar din dreapta imaginile colorate cu lămâie și fluorescență cu clorofilă (Photosynthetica, 38: 571-579, 2000).

FluorCamSistemul închis de imagini cu fluorescență de clorofilă este un echipament foarte integrat, foarte inovator, ușor de utilizat și aplicat pe scară largă de tehnologie de fluorescență de clorofilă de înaltă calitate, lentile CCD de înaltă sensibilitate, 4 panouri fixe de sursă de lumină LED și sistemul de control etc. integrate într-o cutie de operare de adaptare întunecată, eșantioanele de plante sunt plasate pe divizorul din interiorul cutiei de operare de adaptare întunecată, divizorul de nivel 7 poate fi reglat la înălțime; Sursa de lumină este alimentată de o unitate de alimentare de înaltă stabilitate, 4 plăci de sursă de lumină cu LED-uri de înaltă energie și stabilitate sunt iluminate uniform pe probele de plante, cu o suprafață de imagini de până la 13×13 cmSistemul de control este conectat la calculator prin intermediul USB și controlează și colectează datele analitice prin programul software FluorCam. Se aplică la alte țesuturi vegetale, cum ar fi frunzele plantelor și fructele, plante întregi sau plante multiple cultivate, mâșchi și alte plante, alge și altele, sunt utilizate pe scară largă în plante, inclusiv fotofiziologia algelor, fiziologia și sensibilitatea la forța de adversitate a plantelor, funcția poroasă, mediul vegetal, cum ar fi răspunsul la poluarea solului cu metale grele și detectarea biologică, detectarea și screening al rezistenței plantelor, creșterea culturilor, fenotipirea și altele.

Caracteristici principale:

· Sistemul este integrat în cutia de operare Dark Adaptive pentru operare ușoară și mobilitate ușoară, pentru măsurarea imaginilor Dark Adaptive atât în laborator, cât și în aer liber

·Obiectiv CCD de înaltă sensibilitate, cu o rezoluție de timp de până la 50 de imagini pe secundă, captură rapidă a fluorescenței clorofilice, suprafață de imagini de până la 13x13cm

· Este singurul echipament tehnologic de fluorescență de înaltă calitate din lume care poate efectua analize de imagini dinamice cu fluorescență rapidă OJIP, care poate obține curba dinamică cu fluorescență rapidă OJIP și Mo (inclinația inițială a curbei OJIP), zona fixă OJIP, Sm (măsurarea energiei necesare pentru închiderea tuturor centrelor de reacție luminoasă), QY, PI (Indexul de performanță) și alți 26 de parametri.

· Este singurul echipament de tehnologie de fluorescență clorofilă de înaltă calitate din lume care poate efectua analize de imagini dinamice oxidative QA, care poate funcționa în dinamică inducită de fluorescență clorofilă cu un singur ciclu de lumină saturată (STF), cu intensitatea luminii în100µsPână la 120.000 μmol (fotoni) / m².s

· Cel mai complet și editabil protocol de fluorescență cu clorofilă, inclusiv modul instantaneu, Fv/Fm, efectul inducut de Kautsky, 2 protocoale de analiză a fluorescenței cu clorofilă (NPQ) (2 seturi de scheme personalizate pentru lumină), curba răspunsului la lumină LC, analiza imaginii PAR și NDVI, analiza dinamicii oxidației QA, analiza dinamicii fluorescenței rapide OJIP și imaginii GFP

· Poate fi efectuată o analiză automată a măsurărilor de imagini repetate, cu o procedură experimentală (Protocole), numărul de măsurări și intervalul, sistemul va rula automat măsurările de imagini în ciclu și va depozita automat datele în calculator după data și ora (cu ștampilă de timp); De asemenea, pot fi prevăzute două protocole experimentale; De exemplu, sistemul funcționează automat Fv / Fm în timpul zilei, iar analiza NPQ în timpul nopții etc.

·Cu sursa de lumină de excitare fotochimică bicoloră, configurată standard ca roșu și alb, opțional cu lumină fotochimică de bandă dublă, cum ar fi roșu și albastru, lumina fotochimică bicoloră poate fi utilizată în proporții diferite pentru a experimenta beneficiile fotosintezei diferitelor calități ale luminii pentru culturi / plante

· Opțional cu modul de imagistică color TetraCam cu o suprafață de imagistică maximă de 20 x 25 cm pentru analiza imagistică morfologică a frunzelor sau a plantelor și analiza contrastantă a imagisticii fluorescente cu clorofil

Parametrii tehnici:

· Lumina de măsurare este 617nm de lumină roșie modulabilă, formată din 2 matrici de 144 LED-uri cu durată reglabilă de 10 μs - 100 μs;

· Lumină bi-colorată, standard cu 2 lumini roșii + 2 lumini albe, opțional cu 2 lumini roșii + 2 lumini albastre sau alte surse de lumină de lungime de undă, Actinic1 lumină puternică300µmol(photons)/m².s， Actinic2 luminoasă 2000μmol (fotoni) / m².s; Lumina fotochimică maximă poate fi actualizată la 3000 µmol (fotoni) / m².s. Lumina fotochimică bicoloră poate fi utilizată în proporții diferite pentru a experimenta beneficiile fotosintezei diferitelor calități de lumină pentru culturi / plante

· Lumina saturată poate fi intensă până la 4000 µmol (fotoni) / m².s, poate fi actualizată la 6000 µmol (fotoni) / m².s,QAAnaliza de re-oxidare STF saturat cu un singur ciclu de până la 120.000 µmol (fotoni) / m².s

· Lumina fotochimică și fulgerul saturat sunt formate din 2 perechi de surse de lumină cu LED-uri de înaltă intensitate și stabilitate, fiecare sursă de lumină fiind formată din un matrix de LED-uri 8 × 9, cu o sursă de lumină dublă de sus (sursă de lumină infraroșie 740nm și sursă de lumină roșie 660nm) pentru absorbția PAR și măsurarea imaginii NDVI; LED-uri de înaltă intensitate de înaltă stabilitate oferă o sursă de lumină continuă, stabilă și uniformă, nu datorită unui număr mare de LED-uri cu lumină slabă (de exemplu, câteva sute) care provoacă sursa de lumină instabilă, viață scurtă și alte probleme (utilizarea unui număr mare de LED-uri cu lumină slabă pentru a compensa deficiențele fiecărui LED, va duce la creșterea ratei de eroare a sistemului, orice LED-uri vor provoca instabilitatea sistemului sau chiar nu pot fi utilizate)

· Parametrii de măsurare: 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 Mai mult de 50 de parametri de fluorescență de clorofilă și indexul de reflecție a spectrului PAR și NDVI al plantei, fiecare parametru poate afișa o imagine colorată fluorescentă 2D

· Protocol complet de măsurare automată pentru modificarea liberă a programelor de măsurare automate

a) Fv/FmParametrii de măsurare includ Fo, Fm, Fv, QY etc.

b) KautskyEfectul de inducere: Fo, Fp, Fv, Ft_Lss, QY, Rfd și alți parametri de fluorescență

c) Analiza de stingere fluorescentă: Fo, Fm, Fp, Fs, Fv, QY, Φ_II， NPQ, Qp, Rfd, qL și mai mult de 50 de parametri

d) Curba de răspuns la lumină LC: Fo, Fm, QY, QY_Ln, ETR și alți parametri de fluorescență

e) PARAbsorbție cu NDVI (opțional)

f) QADinamica oxidației (opțională)

g) GFPMăsurări cu imagistică fluorescentă statică (opțională)

h) OJIPAnaliza rapidă a dinamicii fluorescenței (opțională): Mo (înclinația inițială a curbei OJIP), zona fixă OJIP, Sm (măsurarea energiei necesare pentru închiderea tuturor centrelor de reacție optică), QY, PI și alți 26 de parametri

• Sensibilitate ridicatăTOMI-1CCDSenzori:

a) Rezoluția imaginii: 720 x 560 pixeli

b) Rezoluție timp: 50 de cadre pe secundă

c) A/DRezoluție de conversie: 12 biți (4096 de scări de gri)

d) Dimensiuni imagini: 8.6µm x 8.3µm

e) Mod de comunicare: Gigabit Ethernet

§ Senzor CCD TOMI-2 de înaltă rezoluție (opțional)

a) Scanare treptată CCD

b) Rezoluția maximă a imaginii: 1360 x 1024 pixeli

c) Rezoluție temporală: până la 20 de cadre pe secundă la rezoluția maximă a imaginii

d) A/DRezoluție de conversie: 16 biți (65.536 scări de gri)

e) Dimensiuni imagini: 6,45 μm x 6,45 μm

f) Modul de funcționare: 1) modul video dinamic pentru măsurarea parametrilor de fluorescență a clorofilii; 2) Mod snapshot pentru măsurarea proteinelor fluorescente și a coloranților fluorescenți, cum ar fi GFP

g) Mod de comunicare: Gigabit Ethernet

· Suprafața imaginii: 13×13cmAnaliza imaginică a frunzelor de plante, țesuturilor vegetale, algelor, mușchii, pământului, plantelor întregi sau mai multe plante, 96 de găuri, 384 de găuri etc.

· 7Filtre cu rotă de filtrare și filtre cu fluorescență clorofilă, filtre cu absorbție PAR și filtre cu imagini NDVI, cu alte filtre opționale (opționale)

· QAAnaliza imagistică dinamică reoxidantă (opțională): poate fi efectuată o măsurare prin analiză dinamică fluorescentă STF, cu o intensitate de lumină STF de până la 120 000 µmol (fotoni)/m².s în 100 µs

· OJIPModul de dinamică rapidă a fluorescenței (opțional): cu o rezoluție de timp de până la 1 µs, curba OJIP poate fi măsurată și analizată cu peste douăzeci de parametri conexi, inclusiv: Fo, Fj, Fi, P sau Fm, Vj, Vi, Mo, Area, Fix Area, Sm, Ss, N (numărul de rotații de reducere a QA), Phi--_Po, Psi_o, Phi_Eo, Phi_Do, Phi_pav, ABS/RC (fluxul cuantic de absorbție a luminii în centrul de reacție unitar), TRo/RC (fluxul cuantic de captură inițială a luminii în centrul de reacție unitar), ETo/RC (fluxul cuantic de transmitere inițială a electronilor în centrul de reacție unitar), DIo/RC (pierderea energiei în centrul de reacție unitar), ABS/CS (fluxul cuantic de absorbție a luminii în secțiunea de eșantion unitar), TRo/CSo, RC/CSx (densitatea centrului de reacție), PI_ABS(indice de „performanță” sau indice de supraviețuire bazat pe fluxul cuantic de absorbție a luminii), PIC (indice de „performanță” sau indice de supraviețuire bazat pe secțiune)

FluorCamSoftware-ul de analiză a imaginilor fluorescente cu clorofil: meniuri Live, Protocole, Preprocesare, Rezultat

· Protocole personalizate pentru clienți: poate fi setat timpul (cum ar fi durata de măsurare a luminii, durata de măsurare a luminii fotochimice, timpul de măsurare etc.), intensitatea luminii (cum ar fi intensitatea luminii fotochimice diferite, intensitatea sclipirii saturate, modularea măsurării luminii etc.), cu limbaj și script de program experimental dedicat, utilizatorul poate crea noi programe experimentale liber folosind șabloanele wizardului din meniul Protocol

· Analiza automată a măsurărilor: poate fi setat un protocol pentru măsurarea automată a imaginii fără supraveghere, numărul de repetări și intervalul de timp personalizat de client, datele de măsurare a imaginii sunt depozitate automat pe computer în funcție de data și ora (cu ștampilă de timp)

· Modul snapshot: prin intermediul modului de imagini snapshot, puteți regla liber intensitatea luminii, timpul de obturator și sensibilitatea pentru a obține imagini clare cu fluorescență stabilă și instantaneă a mostrelor de plante

· Pre-procesare a imaginilor: software-ul de programare recunoaște automat mai multe eșantioane de plante sau mai multe zone și poate selecta manual regiunea de interes (ROI). Forma selecţiei manuale poate fi pătrată, rotundă, poligonală sau sectorială. Software-ul poate măsura și analiza automat curba dinamică fluorescentă și parametrii corespunzători pentru fiecare eșantion și zonă selectată, cu un număr nelimitat de eșantioane sau zone (>1000)

· Modul de analiză a datelor: cu modul "semnal de calcul remediere" (medie aritmetică) și modul "semnal de calcul remediere", în cazul raportului semnal-zgomot mare, alegeți modul "semnal de calcul remediere" în cazul raportului semnal-zgomot scăzut pentru a filtra erorile provocate de zgomot

· Rezultatele de ieșire: diagrame dinamice de fluorescență cu rezoluție înaltă în timp, video cu schimbări dinamice de fluorescență, fișiere Excel cu parametri de fluorescență, histograme, diagrame de imagini cu parametri diferiți, liste cu parametri de fluorescență cu ROI diferite și altele.

· Cutie de operare adaptată întunericului, sursă de lumină încorporată, lentilă CCD, undă verde și filtre, unitate de control, dispozitiv de radiare, etc., pentru a facilita operarea întunericului, platforma de eșantionare 36x30cm, înălțime reglabilă de nivel 7, înălțime maximă a eșantionului (întreaga plantă) de până la 12cm

· Mod optic: static sau dinamic (sinus)

· Răspuns spectral:540 nmCea mai mare eficiență cuantică (70%) la 400 nm și 650 nm

· Citește zgomotul:Sub 12eRMS, tipic 10e

· Capacitate totală:mai mult de 70.000 e (neîncorporat)

· Bios：Firmware-ul poate fi actualizat

· Modalitate de comunicare:Gigabit Ethernet

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

· Greutate:Appr. 40 kg

· Intrarea de energie:Appr. 1100 W

· Tensiunea de alimentare:90–240 V

Configurare:

1. Sistem gazdă, inclusiv cutie de operare adaptată întunericului, surse de lumină LED-uri încorporate, unde verzi și filtre, obiective CCD, unități de control, compartimente de probe reglabile la înălțime, radiatoare și altele

2. Convertoare de putere de înaltă stabilitate

3. FluorCamSoftware de control al sistemului și analiza datelor

4. Laptop-uri

Locul de origine:PSI din Cehia

Anexată:Alte sisteme de imagistică fluorescentă FluorCam

1. FluorCamSistem portabil de imagistică fluorescentă clorofilă pentru fotosinteză: poate fi utilizat în combinație cu fotosintezatorul LCProSD, fotosintezatorul Licor6400 și altele

2. FluorCamSistem portabil de imagistică fluorescentă clorofilă: suprafață de imagistică de 3,5 x 3,5 cm, cu clip de folie adaptabil întunecat și tripod ușor multifuncțional pentru măsurarea și monitorizarea în laborator sau în câmp

3. FluorCamSistemul portabil de imagistică fluorescentă Chl / GFP: o versiune extinsă a sistemului portabil de imagistică fluorescentă, care poate efectua în același timp analiza de imagistică fluorescentă clorofilă și analiza de imagistică a proteinei fluorescente verde GFP

4. FluorCamSistem închis de imagini cu fluorescență clorofilă: sursa de lumină LED, lentile de monitorizare cu fluorescență CCD, unitățile de control etc. sunt integrate într-o casetă de operare cu adaptare întunecată pentru a forma un sistem gazdă complet, fiind singurul sistem de imagini cu fluorescență clorofilă din lume care poate efectua QA și analiza de măsurare OJIP, suprafața imaginii 13x13cm

5. FluorCamSistemul închis de imagistică fluorescentă Chl / GFP: o versiune extinsă a sistemului închis de imagistică fluorescentă clorofilă, care poate efectua în același timp analiza de imagistică fluorescentă clorofilă și analiza de imagistică a proteinei fluorescente verzi GFP

6. FluorCamSistem deschis de imagini cu fluorescență clorofilă: modular, cu o înaltă scalabilitate, poate fi selectat liber diferite surse de lumină de excitare și filtre corespunzătoare pentru analiza imaginii cu fluorescență dinamică și fluorescență în stare stabilă a clorofilei, cu o înălțime reglabilă a lentilei, suprafața imaginii 13x13cm

7. FluorCamSistem deschis de imagini cu fluorescență clorofilă cu ediții mari: suprafață de imagini de până la 20x20cm

8. FKMMicroimagistică dinamică cu fluorescență multispectrală și sistem de analiză spectrală: lumină multi-excitată, imagistică cu fluorescență multispectrală și analiză spectrală, poate efectua analize cu microimagistică și analiză spectrală a dinamicii fluorescenței clorofilii, reoxidării QA, dinamicii fluorescenței rapide OJIP, de asemenea, poate efectua analize cu microimagistică a fluorescenței GFP, colorării cu fluorescență celulară și altele

9. FluorcamSistem mobil de imagini cu fluorescență clorofilă mare: platforma de imagini cu fluorescență clorofilă mare montată pe un suport cu roți, ușor de mișcat, platforma de imagini poate fi mișcată sus și jos, suprafața imaginii de până la 35x35cm

10. FluorCamSistem de imagine fluorescentă clorofilă cu scanare de bandă: platforma de imagine mare poate scana bandă pe un suport de 100-500 cm, lungimea zonei de scanare standard este de 400 cm, platforma de imagine poate localiza cu precizie scanarea automată de-a lungul bandei, opțional cu imagini de scanare RGB cu culori reale, astfel încât să se realizeze imaginea fluorescentă clorofilă și analiza imaginii cu culori reale

11. FluorCamSistem de imagini cu fluorescență multi-spectrală: sistem de imagini cu fluorescență multi-spectrală și multi-excitată, nu numai pentru analiza de imagini a fluorescenței clorofilice, ci și pentru analiza de imagini a fluorescenței UV F440 (fluorescență albastră), F520 (fluorescență verde), F690 (fluorescență roșie) și F740 (fluorescență infraroșie) pentru cercetarea completă a detectării forței și rezistenței plantei, cu configurații standard, configurații extinse și configurații la scară largă 3 modele

12. PlantScreenSistemul de scanare automată a imaginilor cu fluorescență clorofilă și culori reale RGB: este versiunea de bază a sistemului de analiză a imaginilor fenotipilor de plante cu flux ridicat din seria PlantScreen, care permite analiza imaginilor cu fluorescență clorofilă și culori reale RGB ale plantelor pentru a analiza fenotipele funcționale și morfologice ale plantelor pentru a le detecta, gama de scanare automată este de 60x129cm, sincronizarea poziționării și obținerea datelor de măsurare 4D (informații 3D despre locație și timp XYZ)