1、 FluorCam葉綠素熒光成像技術(shù)功能特點

由于葉綠素熒光技術(shù)本身在科學研究中有一系列的局限性。因此從上世紀八十年代末開始，隨著Charge-Coupled Device(CCD)成像技術(shù)、LED光源板技術(shù)、圖像分析技術(shù)的成熟，不斷有科學家和工程師合作探索將這三項技術(shù)與PAM脈沖調(diào)制技術(shù)結(jié)合，進而將葉綠素熒光技術(shù)升級為葉綠素熒光成像技術(shù)（Daley et al. 1989; Raschke et al. 1990; Mott et al. 1993; Genty and Meyer 1994; Bro et al. 1995; Siebke and Weis 1995; Meyer and Genty 1998; Balachandran et al. 1994; Oxborough and Baker 1997）。

20世紀90年代末，PSI**科學家Nedbal和PSI總裁Trtilek等合作，成功研制了與PAM脈沖調(diào)制技術(shù)結(jié)合的FluorCam葉綠素熒光成像技術(shù)（Nedbal et al., 2000），并推出商業(yè)化葉綠素熒光成像設(shè)備FluorCam。

這一發(fā)明正式開啟了葉綠素熒光研究的二維時代。FluorCam葉綠素熒光成像技術(shù)成為上世紀90年代葉綠素熒光技術(shù)的重要突破，使科學家們對光合作用與葉綠素熒光的研究一下子進入二維世界，并得到了國際科學界的一致認可。FluorCam葉綠素熒光成像系統(tǒng)已成為使用廣、種類**、發(fā)表論文多的葉綠素熒光成像儀器FluorCam葉綠素熒光成像儀系統(tǒng)。

與之前的葉綠素熒光技術(shù)相比，F(xiàn)luorCam葉綠素熒光成像技術(shù)的主要優(yōu)勢有：

? 能夠**反映整株植物、葉片、藻類群體等的不同位置熒光強度變化與分布。

? 可測量葉片、果實、麥穗、大型藻/微藻、整株植物乃至植物冠層等各種樣品。

? 可同時測定幾十、甚至上百株個樣品。

? 能夠在顯微水平研究葉綠體或藻類細胞。

? 尤其適用于環(huán)境脅迫早期植物不同部位光合活性的變化規(guī)律、突變體不同部位的光合功能差異等研究。

同時，F(xiàn)luorCam葉綠素熒光成像技術(shù)與同類技術(shù)相比具備以下國際**優(yōu)勢：

? FluorCam葉綠素熒光成像儀系統(tǒng)由真正的生物學家、數(shù)學家、電子工程師和光學工程師組成的研發(fā)團隊所開發(fā)

? FluorCam是脈沖調(diào)試式葉綠素熒光成像技術(shù)的*早實用化成果

? 國際*的葉綠素熒光成像技術(shù)，僅2019-2021.3可查閱全文的SCI文獻就有300篇以上

? 可實現(xiàn)高通量植物表型分析、抗性篩選、種質(zhì)資源檢測等科研應(yīng)用

? 激發(fā)熒光的LED光源板和獲取熒光數(shù)據(jù)的成像傳感器不但技術(shù)國際**，而且為PSI自行開發(fā)，具備自主知識產(chǎn)權(quán)

? 測量及成像參數(shù)*多，具備葉綠素熒光顯微成像、OJIP快速熒光動力學曲線、QA再氧化動力學、熒光蛋白活體成像、多光譜熒光成像、無人值守自動監(jiān)測、圖像閾值分割等世界的成像測量功能

? 以FluorCam葉綠素熒光成像技術(shù)為核心的PlantScreen植物表型成像分析系統(tǒng)為目前國際*先進、安裝*多的植物表型組學研究系統(tǒng)

? 軟件由PSI開發(fā)，為客戶提供升級

? PSI表型科研中心可進行科研合作并提供實驗指導(dǎo)

? 系統(tǒng)型號**，適用于各種實驗需求

? 幾乎無維護費用

FluorCam葉綠素熒光成像儀系統(tǒng)技術(shù)功能特點：

1) 儀器型號和配置靈活多樣，測量樣品涵蓋了從葉片、藻類、果實、花朵、整株植物、植物群體/冠層乃至單個微藻/植物細胞、葉綠體等幾乎所有不同類型的宏觀和微觀植物樣品，甚至還包括含有葉綠素的**和海洋生物；同時滿足了從實驗室光合機理精細研究到野外大田實地研究，從自然環(huán)境到**可控環(huán)境等不同實驗條件和尺度的要求。

2) 高靈敏度CCD，時間分辨率可達50幀／秒，分辨率720×560像素；可選配高分辨率CCD，*高分辨率1360×1024像素，在*高圖像分辨率下時間分辨率可達20幀／秒，用于穩(wěn)態(tài)熒光如GFP熒光測量等；超高靈敏度成像傳感器，*高分辨率1280×1024像素，*高時間分辨率高達16000幀／秒，真正實現(xiàn)了OJIP快速熒光誘導(dǎo)動力學曲線的成像測量

3) 具備完備的自動測量程序（protocol），可自由對自動測量程序進行編輯

a) Fv/Fm：測量參數(shù)包括Fo，F(xiàn)m，F(xiàn)v，QY等

b) Kautsky誘導(dǎo)效應(yīng)：Fo，F(xiàn)p，F(xiàn)v，F(xiàn)t_Lss，QY，Rfd等熒光參數(shù)

c) 熒光淬滅分析：Fo，F(xiàn)m，F(xiàn)p，F(xiàn)s，F(xiàn)v，QY，ΦII，NPQ，Qp，Rfd，qL等50多個參數(shù)

d) 光響應(yīng)曲線：Fo，F(xiàn)m，QY，QY_Ln，ETR等熒光參數(shù)

e) PAR吸收率、NDVI成像測量（選配）

f) GFP、YFP、EBFP、CFP、DsRed等熒光蛋白與DAPI等熒光染料的熒光定量測量（選配）

g) 多光譜熒光測量（選配）：F440、F520、F690、F740

h) QA再氧化動力學曲線（選配）

i) OJIP快速熒光誘導(dǎo)動力學曲線（選配）：Fo，F(xiàn)j，F(xiàn)i，P或Fm，Mo（OJIP曲線初始斜率）、OJIP固定面積、Sm（對關(guān)閉所有光反應(yīng)中心所需能量的量度）、QY、PI等參數(shù)

4) 自動重復(fù)實驗功能，可無人值守自動循環(huán)完成選定的實驗程序，重復(fù)次數(shù)及間隔時間客戶自定義，成像測量數(shù)據(jù)自動按時間日期存入計算機

5) 標配4個LED光源板，采用大型預(yù)封裝LED光源，紅/藍或紅/白雙色光化光源，可選配其他不同顏色（波長）、不同光強LED光源

6) 功能強大的FluorCam葉綠素熒光成像分析軟件功能：具Live（實況測試）、Protocols（實驗程序選擇定制）、Pre–processing（成像預(yù)處理）、Result（成像分析結(jié)果）等FluorCam葉綠素熒光成像儀系統(tǒng)功能菜單：

7) 數(shù)據(jù)分析具備“信號計算再平均"模式（算數(shù)平均值）和“信號平均再計算模式"兩種功能模式，在高信噪比的情況下選用“信號計算再平均"模式，在低信噪比的情況下選擇“信號平均再計算"模式以過濾掉噪音帶來的誤差

8) 輸出結(jié)果：高時間解析度熒光動態(tài)圖、熒光動態(tài)變化視頻、熒光參數(shù)Excel文件、直方圖、不同參數(shù)成像圖、不同ROI的熒光參數(shù)列表等

2、 FluorCam葉綠素熒光成像系統(tǒng)型號

1. FluorCam便攜式葉綠素熒光成像儀

?  可測量葉綠素熒光成像，可選配GFP熒光蛋白成像功能

? 成像面積：便攜式FluorCam 31.5mm×41.5 mm、便攜式GFPCam 35mm×46 mm

? 配備專用支架和電池包，便攜性強，實驗室、野外均可使用

? 可編輯測量實驗程序（protocol）

? 具備自動重復(fù)測量功能

? 配備專用暗適應(yīng)葉夾，便于在野外對樣品進行暗適應(yīng)無損測量

2.FluorCam葉綠素熒光成像儀系統(tǒng)

? FluorCam系列功能***，使用*便捷的型號

? 系統(tǒng)集成于暗適應(yīng)操作箱內(nèi)，操作簡便、便于移動，既可在實驗室內(nèi)也可在室外進行暗適應(yīng)成像測量分析

? 高靈敏度CCD鏡頭，時間分辨率達50張每秒，快速捕捉葉綠素熒光瞬變；可選配高分辨率CCD用于穩(wěn)態(tài)熒光如GFP熒光測量；也可選配超高靈敏度成像傳感器，實現(xiàn)真正的OJIP快速熒光誘導(dǎo)動力學曲線成像測量

? 成像面積達13×13cm，可對植物葉片、植物組織、藻類、苔蘚、地衣、整株植物或多株植物、96孔板、384孔板等進行成像分析

? 飽和光光強*高達6000 µmol(photons)/m2.s，進行QA再氧化分析使用的單周轉(zhuǎn)飽和光閃STF可達120000µmol(photons)/m2.s

?可進行OJIP快速熒光動力學成像分析的**葉綠素熒光技術(shù)設(shè)備

? 可進行QA再氧化動力學成像分析的**葉綠素熒光技術(shù)設(shè)備

? 具備功能*全的、可編輯的葉綠素熒光實驗程序（Protocols），包括快照模式、Fv/Fm、Kautsky誘導(dǎo)效應(yīng)、葉綠素熒光淬滅分析、LC光響應(yīng)曲線、PAR吸收與NDVI成像分析、QA再氧化動力學分析、OJIP快速熒光動力學分析及GFP綠色熒光蛋白成像等

? 可選配GFP、YFP、BFP、RFP、CFP、DAPI等熒光蛋白與熒光染料成像

? 可進行自動重復(fù)成像測量分析

? 4塊大型高強度封裝LED光源板，具備雙色光化光，標配為2紅光+2白光，可選配2紅光+2藍光或其它波長光源組合

3. FluorCam開放式葉綠素熒光成像系統(tǒng)

? 模塊化設(shè)計，配置靈活，可自由安裝更換光源板、自由調(diào)整光源角度和高度、自由調(diào)整CCD鏡頭高度，方便被測植物的處理、操作等

? 4塊大型高強度封裝LED光源板，具備雙色光化光，標配為2紅光+2白光，可選配2紅光+2藍光或其它波長光源組合

? 可自由選配多種備用不同波長LEDs光源板，用戶可簡便自行更換，如選配青色光源板用于氣孔功能研究、選配紫外光源板用于多光譜熒光成像測量等

? 可進行GFP、YFP、BFP、RFP、CFP、DAPI等熒光蛋白與熒光染料成像

? 標準版成像面積13×13cm，大型版成像面積達20×20cm，可對整株植物甚至多株植物（如擬南芥等小型植物）進行實驗成像分析

? 高靈敏度CCD鏡頭，時間分辨率達50張每秒，快速捕捉葉綠素熒光瞬變，可選配高分辨率CCD用于穩(wěn)態(tài)熒光如GFP熒光測量

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