FluorCam đóng GFP/Chl. Hệ thống hình ảnh huỳnh quang

FluorCamHệ thống hình ảnh huỳnh quang GFP/Chl. khép kín có thể phục vụ một loạt các nghiên cứu sinh học phân tử và tế bào được áp dụng cho protein huỳnh quang màu xanh lá cây. Các bánh xe lọc được điều khiển hoàn toàn bằng phần mềm và điều khiển bằng điện được lắp đặt trên hệ thống hình ảnh huỳnh quang khép kín và một loạt các bộ lọc có thể phát hiện và hình ảnh GFP, EGFP, wtGFP, YFP, BFP hoặc các protein huỳnh quang và huỳnh quang khác.

FluorCam khép kín GFP/Chl. Hệ thống hình ảnh huỳnh quang cũng có thể được sử dụng để phát hiện sự thay đổi động lực và phân bố không gian của huỳnh quang diệp lục phát ra từ thực vật, đo lường các quá trình hiệu ứng Kautsky, làm nguội huỳnh quang và các quá trình huỳnh quang tức thời khác (chuyển tiếp) và cung cấp hình ảnh huỳnh quang 2 chiều. Cấu hình phần cứng được thiết kế đặc biệt cho phép hệ thống này tự động chuyển đổi thành protein huỳnh quang, hình ảnh huỳnh quang hoặc hình ảnh phát hiện huỳnh quang diệp lục. Hệ thống được tích hợp cao và có thể thích nghi tối với mẫu.

Lĩnh vực ứng dụng:

· Phát hiện huỳnh quang của protein huỳnh quang với huỳnh quang

· Chuyển gen và công nghệ cảm biến sinh học

· Nghiên cứu thực vật biến đổi gen

· Sàng lọc kháng kiểu gen khác nhau

· Thực vật - Nghiên cứu tương tác vi sinh vật

· Thực vật - Nghiên cứu tương tác động vật nguyên sinh

· Đặc tính quang hợp thực vật và sàng lọc rối loạn chuyển hóa

· Phát hiện áp lực sinh học và phi sinh học

· Nghiên cứu khả năng chống stress hoặc nhạy cảm của thực vật

· Nghiên cứu không đồng nhất khí khổng

· Nghiên cứu rối loạn chuyển hóa

· Đánh giá tăng trưởng và sản lượng

Tính năng chức năng:

· Dễ vận hành, đo chiều cao mẫu có thể điều chỉnh, tích hợp hộp thích ứng tối đặc biệt, thuận tiện cho việc xử lý thích ứng tối, vận hành của cây được thử nghiệm, v.v.

· CCD có độ phân giải cao với độ phân giải lên đến 1392 × 1040 pixel, chụp huỳnh quang chlorophyll và GFP nhanh và chính xác

· Đo hình ảnh lặp lại tự động có thể được thực hiện, một chương trình thử nghiệm (Protocols) đo hình ảnh chu kỳ tự động có thể được thiết lập, dữ liệu đo hình ảnh tự động được gửi vào máy tính theo ngày thời gian (với dấu thời gian)

· Với các chương trình thí nghiệm chung khác nhau (protocols) như hiệu ứng cảm ứng Kautsky, phân tích dập tắt huỳnh quang, lên đến hơn 50 thông số phân tích đo lường

· Tùy chọn mô-đun hình ảnh màu TetraCam, diện tích hình ảnh tối đa 20 × 25cm để phân tích hình thái lá hoặc thực vật

Mẫu điển hình:

• lá, thân, hạt, rễ, toàn bộ cây nhỏ

• Callus, cây con trong đĩa petri

• Trái cây và hoa

• Vi khuẩn xanh, tảo xanh, vi khuẩn

• Động vật biến đổi gen

Thông số kỹ thuật:

• Thông số đo lường: 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 Hơn 50 thông số huỳnh quang diệp lục, mỗi thông số có thể hiển thị hình ảnh màu huỳnh quang 2 chiều

· Có chương trình đo tự động hoàn chỉnh (protocol), có thể tự do chỉnh sửa chương trình đo tự động

a) Fv/Fm: Các thông số đo bao gồm Fo, Fm, Fv, QY, v.v.

b) Hiệu ứng cảm ứng Kautsky: các thông số huỳnh quang như Fo, Fp, Fv, Ft_Lss, QY, Rfd

c) Phân tích dập tắt huỳnh quang: Fo, Fm, Fp, Fs, Fv, QY, ΦII, NPQ, Qp, Rfd, qL và hơn 50 thông số khác

d) Đường cong đáp ứng ánh sáng LC: Fo, Fm, QY, QY_Ln, ETR và các thông số huỳnh quang khác

B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)

B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)

g) Đo hình ảnh huỳnh quang tĩnh như GFP

h) Phân tích động lực học huỳnh quang nhanh OJIP (tùy chọn): Mo (độ dốc ban đầu của đường cong OJIP), diện tích cố định OJIP, Sm (đo năng lượng cần thiết để đóng tất cả các trung tâm phản ứng ánh sáng), QY, PI và 26 thông số khác

§ Cảm biến CCD TOMI-2 độ phân giải cao

a) Quét CCD từng dòng

b) Độ phân giải hình ảnh cao nhất: 1360 × 1024 pixel

c) Độ phân giải thời gian: lên đến 20 khung hình mỗi giây ở độ phân giải hình ảnh cao nhất

d) Độ phân giải chuyển đổi A/D: 16 bit (65.536 thang màu xám)

e) Kích thước meta: 6,45 µm × 6,45 µm

f) Chế độ hoạt động: 1) Chế độ video động để đo các thông số huỳnh quang diệp lục; 2) Chế độ chụp nhanh để đo protein huỳnh quang như GFP và thuốc nhuộm huỳnh quang

g) Chế độ giao tiếp: Gigabit Ethernet

• Bảng nguồn sáng: 4 tấm nguồn sáng LED gói cường độ cao lớn, mỗi tấm bao gồm mảng 8 × 9 LEDs, khu vực hiệu quả của bảng nguồn sáng và khu vực hình ảnh giống nhau 13 × 13cm

• Đo ánh sáng: tiêu chuẩn với ánh sáng đỏ 617nm, các dải khác có thể lựa chọn, thời gian điều chỉnh từ 10 µs đến 100 µs

• Ánh sáng lưỡng sắc: 2 ánh sáng đỏ (617nm)+2 ánh sáng xanh (470nm), Actinic1 cường độ ánh sáng tối đa 300 µmol (photons)/m².s, Actinic2 cường độ ánh sáng tối đa 2000 µmol (photons)/m².s; Ánh sáng quang hóa tối đa có thể nâng cấp lên 3000 µmol (photons)/m².s

• Ánh sáng bão hòa: cường độ ánh sáng tối đa 4000 µmol (photons)/m².s, có thể nâng cấp lên 6000 µmol (photons)/m².s

• Khu vực hình ảnh: 13 × 13cm, phân tích hình ảnh có thể được thực hiện trên lá cây, mô thực vật, tảo, rêu, địa y, toàn bộ cây hoặc nhiều cây, tấm 96 lỗ, tấm 384 lỗ, v.v.

• Mô-đun đo GFP: Bánh xe lọc 7 vị trí và bộ lọc đặc biệt để đo GFP (protein huỳnh quang màu xanh lá cây)

• Mô-đun đo hấp thụ cải cách hành chính (tùy chọn): Đèn đỏ xa 740nm (FAR), tấm nguồn LED hai màu 660nm và bộ lọc đặc biệt để đo hấp thụ cải cách hành chính và NDVI

• QA trong phân tích hình ảnh oxy hóa động lực học (tùy chọn): có thể đo bằng phân tích huỳnh quang STF, cường độ ánh sáng chớp đơn (STF) lên đến 120.000 µmol (photons)/m².s trong 100 µs

• Mô-đun động lực học huỳnh quang nhanh OJIP (tùy chọn): Độ phân giải thời gian lên tới 1 µs, có thể xác định và phân tích đường cong OJIP và hai mươi thông số liên quan bao gồm: Fo, Fj, Fi, P hoặc Fm, Vj, Vi, Mo, Area, Fix Area, Sm, Ss, N (số lượng vòng quay giảm QA), Phi­_Po, Psi_o, Phi_EO, Phi_Do, Phi_pav, ABS/RC (Thông lượng lượng tử hấp thụ ánh sáng ở trung tâm phản ứng đơn vị) TRO/RC (Thông lượng lượng tử ánh sáng bắt đầu ở trung tâm phản ứng đơn vị) ETo/RC (Thông lượng lượng tử ánh sáng truyền điện tử ban đầu ở trung tâm phản ứng đơn vị) DIO/RC (Mất năng lượng ở trung tâm phản ứng đơn vị) ABS/CS (Thông lượng lượng tử hấp thụ ánh sáng ở trung tâm phản ứng đơn vị) TRo/CSo (Mật độ trung tâm phản ứng) PIABS (Chỉ số hiệu suất hoặc chỉ số sống sót dựa trên thông lượng tử hấp thụ ánh sáng PIcs (dựa trên chỉ số "hiệu suất" hoặc chỉ số sinh tồn)

• Bảng nguồn sáng LED UV (tùy chọn): 365nm hoặc 385nm, 1) đo huỳnh quang đa màu (xem FluorCam Multi Spectrum Fluorescent Imaging System để biết chi tiết); 2) Đo wtGFP (protein huỳnh quang màu xanh lá cây hoang dã), DAPI (4', 6-diamidyl-2-phenylindole, thuốc nhuộm huỳnh quang)

• Bảng nguồn sáng LED màu xanh (tùy chọn): 470nm, 1) đo EGFP (protein huỳnh quang xanh lá cây tăng cường); 2) Đối với nghiên cứu chức năng lỗ khí

• Bảng nguồn sáng LED màu xanh lá cây (tùy chọn): 530nm, đo YFP (protein huỳnh quang màu vàng)

* Việc đo protein huỳnh quang hoặc thuốc nhuộm huỳnh quang như wtGFP, DAPI, EGFP, YFP cũng yêu cầu bộ lọc tương ứng tùy chọn

• Phần mềm phân tích hình ảnh huỳnh quang FluorCam Các tính năng: Live (kiểm tra thực tế), Protocols (tùy chỉnh lựa chọn chương trình thử nghiệm), Pre-processing (tiền xử lý hình ảnh), Result (kết quả phân tích hình ảnh), v.v.

• Giao thức chương trình thí nghiệm tùy chỉnh của khách hàng (protocols): thời gian có thể được thiết lập (như đo thời gian ánh sáng, thời gian ánh sáng quang hóa, thời gian đo, v.v.), cường độ ánh sáng (như cường độ ánh sáng quang hóa chất khác nhau, cường độ ánh sáng bão hòa, điều chế ánh sáng đo, v.v.), với ngôn ngữ chương trình thí nghiệm chuyên dụng và kịch bản, người dùng cũng có thể tự do tạo chương trình thí nghiệm mới bằng cách sử dụng mẫu chương trình hướng dẫn trong menu Protocol

• Chức năng phân tích đo lường tự động: Một chương trình thử nghiệm (Protocol) có thể được thiết lập để đo hình ảnh chu kỳ không giám sát tự động, số lần lặp lại và khoảng thời gian tùy chỉnh khách hàng, dữ liệu đo hình ảnh tự động được gửi vào máy tính theo ngày thời gian (với dấu thời gian)

  Chế độ chụp nhanh (snapshot): Thông qua chế độ chụp ảnh chụp nhanh, bạn có thể tự do điều chỉnh cường độ ánh sáng, thời gian chụp và độ nhạy để có được hình ảnh huỳnh quang trạng thái ổn định và huỳnh quang tức thời của mẫu thực vật nổi bật rõ ràng

• 

• Tiền xử lý hình ảnh: Phần mềm chương trình có thể tự động xác định nhiều mẫu thực vật hoặc nhiều khu vực, cũng như chọn khu vực theo cách thủ công (Region of interest, ROI). Hình dạng của khu vực bầu cử thủ công có thể là hình vuông, tròn, đa giác tùy ý hoặc quạt. Phần mềm có thể tự động đo và phân tích các đường cong động lực học huỳnh quang và các thông số tương ứng cho từng mẫu và khu vực được chọn, không giới hạn số lượng mẫu hoặc khu vực (>1000)

• Chế độ phân tích dữ liệu: có chế độ "tính toán tín hiệu trung bình lại" (giá trị trung bình tính toán) và chế độ "tính toán trung bình tín hiệu lại" trong trường hợp tỷ lệ tín hiệu nhiễu cao chọn chế độ "tính toán tín hiệu lại trung bình", trong trường hợp tỷ lệ tín hiệu nhiễu thấp chọn chế độ "tính toán lại trung bình tín hiệu" để lọc ra lỗi do tiếng ồn gây ra

• Kết quả đầu ra: Biểu đồ động huỳnh quang có độ phân giải thời gian cao, video thay đổi động huỳnh quang, tệp Excel tham số huỳnh quang, biểu đồ tần xuất, hình ảnh tham số khác nhau, danh sách tham số huỳnh quang cho ROI khác nhau, v.v.

• Băng thông đầu dò CCD: 400-1000nm

· Chế độ cho ánh sáng: tĩnh hoặc động (loại xoang)

· Phản ứng quang phổ: Hiệu suất lượng tử cao nhất (70%) ở 540nm, giảm 50% ở 400nm và 650nm

· Đọc tiếng ồn: dưới 12eRMS, điển hình 10e

Công suất bẫy đầy đủ: lớn hơn 70.000 e (unbinned)

· Bios: firmware có thể nâng cấp

· Phương thức giao tiếp: Gigabit Ethernet

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

· Trọng lượng: Appr. 40 kg

· Đầu vào nguồn: Appr. 1100 W

· Điện áp cung cấp: 90-240 V

Ứng dụng tiêu biểu:

Hình ảnh GFP thu được bằng cách sử dụng phép đo FluorCam của Viện Khoa học Đời sống Thượng Hải cho thấy cây có màu sáng thể hiện cây GFP, và màu sắc của nó càng nghiêng về màu đỏ, cho thấy nó thể hiện GFP nhiều hơn.

Các chu kỳ giãn nở khác nhau (T1=0 điểm, T2=30 điểm, T3=60 điểm) Phân tích hình ảnh NDVI và GFP (Miguel, 2014)

Xuất xứ: Châu Âu