Sistem modular de analiză a imaginilor fenotipurilor algelor

Algele sunt denumirea generală a unei serii de organisme acvatice, cum ar fi poarta algelor albastre, poarta algelor oculare, poarta algelor aurii, poarta algelor metalice, poarta algelor verzi, poarta algelor maroane și poarta algelor roșii. Sunt numeroase varietăți morfologice, de la microalge unicelulare mici până la micron, până la alge maroane mari de câțiva metri și chiar zeci de metri. Ca cei mai importanți producători primari ai apei, algele joacă un rol extrem de important pentru stabilitatea întregului ecosistem și chiar a planetei. În același timp, multe alge economice joacă un rol important în industriile alimentare, farmaceutice și energetice. Fenomenele ecologice dăunătoare, cum ar fi marele roșii, sunt, de asemenea, cauzate de alge.

În cercetarea algelor, este necesară o analiză cuprinzătoare a caracteristicilor fenotipurilor algelor, în special a fiziologiei fotosintetice, a morfologiei, a culorii, a compoziției și distribuției pigmentului, a contribuției fotosintetice a diferitelor pigmente, a fiziologiei forței și a analizei, pentru a digitaliza fenotipurile algelor, a vizualiza fiziologia și funcția. Acest lucru necesită un sistem de imagini fenotipice special conceput pentru fenotipele algelor.

Sistemul modular de analiză a imaginilor fenotipice de alge constă din unitatea de cultură și monitorizare online a algelor FMT150, unitatea de imagini cu fluorescență fluorescentă FluorCam sau cu fluorescență multispectrală, unitatea de microimagini dinamice cu fluorescență multispectrală FKM, unitatea de imagini cu spectru ridicat (sau unitatea de imagini multispectrale), unitatea de imagini color RGB și altele. Este cel mai flexibil, cel mai complet, cel mai rentabil și cel mai avansat sistem de analiză a cercetării fenotipice și fiziologice a algelor de pe piață.

Studiu de imagistică fenotipică a simbiosimilor de corali, imaginea din stânga: imagistică multispectrală NDVI de contractie-expansiune a coralilor și analiza imagistică a proteinelor fluorescente verzi GFP; imaginea dreaptă; Analiza imagistică RGB, fluorescență clorofilă și imagistică multispectrală NDVI în condiții de adaptare la lumină slabă și lumină puternică, respectiv, pentru eșantioanele de suprafață și profil vertical de corali (Leal MC,și alții.2015）

Principalele caracteristici și indicatori tehnici:

1. FMT150Tehnologia de cultură a algelor și monitorizare online: combinarea unică a bioreactorilor cu instrumentele de monitorizare pentru cultură modulară și monitorizare fiziologică a luminii de precizie pentru apa dulce, algele de apă de mare și algele albastre, etc.

1) Volumul de dimensiuni opțional: 400ml, 1L, 3L etc., pot fi personalizate recipiente mari de cultură de 25L, 120L

2) Sursa de lumină cu LED-uri complete: lumină roșie, albastră sau albă, sursă de lumină roșie cu două culori, alte calități de lumină pot fi personalizate, intensitatea luminii maxime de până la 3000 μmol (fotoni).m^-2s.^-1

3) Controlul precis al temperaturii, luminii, ciclului de cultură, CO₂Condiții de cultură, cum ar fi concentrația, care simulează schimbările naturale ale ciclului și pot fi realizate culturi persistente sau turbulente

4) Monitorizarea online în timp real a temperaturii, pH-ului, oxigenului dizolvat, O₂/ CO₂Diversi parametri de mediu si fiziologie, cum ar fi fluxul, schimbarea sarei nutritive, densitatea optica, parametrii de fluorescenta a clorofilei (care reflecta starea de stres si starea fiziologica)

5) Controlul extern, monitorizarea și stocarea datelor online în timp real prin software dedicat

6) Opțional pentru experimente repetate de cultură rapidă cu MC1000 8 canale de cultură de alge și unitate de monitorizare online

Analiza poliomică a clodiilor renane, imaginea din stânga: cultură de control precis cu FMT150; Figura din dreapta: analiza fluorescentei clorofilice cu FluorCam (Strenkert, 2019, PNAS)

2. FluorCamTehnologia de imagistică cu fluorescență clorofilă: poate fi selectat în funcție de nevoi pentru diferite modele și dimensiuni de imagistică cu fluorescență clorofilă sau pentru imagistică cu fluorescență în stare stabilă, cum ar fi GFP / YFP, absorbție PAR / imagistică NDVI etc.

1) Imagine fluorescentă cu clorofilă portabilă, suprafață de imagini 31,5 x 41,5 mm, poate fi utilizată pentru analiza imaginii fluorescente cu clorofilă în câmp și în laborator, de asemenea, poate fi utilizată opțional cu un sistem de fotosinteză pentru măsurarea fotosintezei și măsurarea analizei imaginii fluorescente cu clorofilă

2) Sistemul închis de imagini fluorescente cu clorofilă, cel mai funcțional (cu toate protocoalele, inclusiv OJIP, QA, etc.), cel mai bun raport preț-performanță și cel mai convenabil de utilizat pentru analiza imaginilor fenotipice de plante de birou, poate măsura în același timp absorbția PAR a plantelor, indicele de reflecție spectrală NDVI, etc.

3) FluorCamSistemul de imagini cu fluorescență clorofilă modulară, cu versiune standard 13x13cm și versiune mare 20x20, structura modulară, cu scalabilitate, opțional cu surse de lumină cu LED-uri albe (pentru a simula sursa de lumină naturală), surse de lumină cu LED-uri albastre, surse de lumină cu LED-uri verzi, surse de lumină cu LED-uri roșii, surse de lumină cu LED-uri albastre și alte surse de lumină pentru a stimula experimentele de calitate a luminii, pentru a stimula diferite proteine ​​de fotopigment algic (imaginea de mai jos este un sistem de imagini cu fluorescență clorofilă portabil, integrat și modular)

4) FluorCamPlatformă de imagini cu fluorescență clorofilă mare cu o suprafață de imagini de până la 35x35cm(Figura de mai jos este un sistem de imagini fluorescente cu clorofil portabil, modular șiPlatformă de imagini cu fluorescență clorofilă mare）

5) FluorCamSoluții de imagistică multispectrală cu fluorescență, echipate cu lumină UV și filtre speciale pentru stimularea și detectarea fluorescenței multispectrale a algelor, în special pentru cercetarea metabolismului secundar și a fenotipelor bolilor. Disponibil în variantă integrală (suprafață de imagini 13x13cm) sau modulară (suprafață de imagini 13x13cm sau 20x20cm) și opțional cu platforme mari de imagini fluorescente multispectrale de laborator

Universitatea Oceanică din China folosește FluorCamSisteme de imagini fluorescente multi-spectrale de cercetare a legumelor violetePyropia yezoensisRăspunsul metabolic secundar după infecția cu corupția roșie (Tang L, 2019)

3. FKMTehnologie de microimagistică dinamică cu fluorescență multispectrală: Tehnologie de microimagistică bazată pe tehnologia de fluorescență cu clorofil FluorCam. Se compone din microscop îmbunătățit cu componente extensibile, cameră CCD de înaltă rezoluție, seturi de surse de lumină excitate, spectrometru, module de control al temperaturii și unități de control corespunzătoare și stații de lucru și software de analiză dedicate. Acesta poate efectua nu numai analize de fluorescență a clorofilii și imagistică multispectrală a microalgelor, celulelor individuale, clorofililor individuale și chiar fragmentelor de ciste matrice-matrice, ci și analize de imagistică a proteinelor fluorescente, a coloranților fluorescenți și a pigmentelor fotosintetice specifici algelor.

1) Integrat în toate procedurile actuale de cercetare a fluorescenței clorofilii, cum ar fi Fv / Fm, efectul inducut de Kautsky, estingerea fluorescenței, curba de răspuns rapid la fluorescență OJIP, reoxidarea QA etc., puteți obține peste 70 de parametri și imagini ale acestora

2) Obiective biofluorescente speciale de 10, 20, 40, 63 și 100 de ori pentru observarea clară a clorofililor și a fluorescenței emitute de acestia

3) Grupul de surse de lumină de excitare include infraroșu, roșu, albastru, verde, alb, ultraviolet și roșu îndepărtat, pentru a putea studia orice moleculă de pigment sau grup de păr din plante / alge

4) Analiza imagistică a proteinelor fluorescente, precum GFP, DAPI, DiBAC4, SYTOX și CTC

5) Spectrometrul de înaltă rezoluție poate analiza în profunzime diverse spectrografii fluorescente.

6) Sistemul de control al temperaturii poate asigura că eșantioanele experimentale sunt măsurate la o temperatură egală, îmbunătățind precizia experimentului și, de asemenea, pot fi efectuate studii de forță la temperaturi ridicate / scăzute.

Legile fotosintezei în procesul de diferenţiere exocelulară a algelor de peşte (Ferimazova, 2014)

4. SpecimenulTehnologie de imagini de înaltă spectralitate, recomandați un aparat de imagini de înaltă spectralitate IQ, design integrat, împingere automată încorporată, prelucrare a datelor, sistem de operare, ecran tactil și taste de operare, GPS etc., corp compact și ușor, doar 1,3 kg, pentru a realiza operarea ușoară de mână sau de operare fixă, gama de bandă 400-1000nm, rezoluția spectrală 7nm, 204 de bandă, rezoluția imaginii 512x512 pixeli, câmpul de vedere 31 de grade, distanța obiectelor de la 15cm la infinit, câmpul de vedere 1m 55x55cm. Opțional cu alte unități scanabile de analiză a imaginii de înaltă spectralitate (a se vedea tabelul de referință pentru selecția tehnicii de imagini de înaltă spectralitate de mai jos)

5. Opțional pentru analiza imaginii RGB sau analiza imaginii multispectrale

6. Configurare flexibilă, ușor de utilizat, cu diferite combinații de unități opționale

Analiza imagistică spectrală a algelor marine verzi, maroane și roșii (Ginneken V, 2017)