FluorCam封閉式GFP/Chl.熒光成像系統(tǒng)

FluorCam封閉式GFP/Chl.熒光成像系統(tǒng)可以為一系列應(yīng)用到綠色熒光蛋白的分子和細(xì)胞生物學(xué)研究提供服務(wù)。在封閉式熒光成像系統(tǒng)上安裝了由軟件控制和電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的濾波輪，以及一系列的濾光片組，可以對(duì)GFP、EGFP、wtGFP、YFP、BFP或者其它波段熒光蛋白和熒光素進(jìn)行檢測和成像。

FluorCam封閉式GFP/Chl.熒光成像系統(tǒng)也可用于檢測植物發(fā)出葉綠素?zé)晒獾膭?dòng)態(tài)變化和空間分布，測量Kautsky效應(yīng)過程、熒光淬滅及其它瞬時(shí)熒光過程（瞬變）并提供2維熒光圖像。專門設(shè)計(jì)的硬件配置使得本系統(tǒng)能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)換成熒光蛋白、熒光素成像或葉綠素?zé)晒鈾z測成像。該系統(tǒng)高度集成，并且可以進(jìn)行樣品的暗適應(yīng)。

應(yīng)用領(lǐng)域：

· 熒光蛋白與熒光素的熒光檢測

· 基因轉(zhuǎn)移和生物傳感器技術(shù)

· 轉(zhuǎn)基因植物研究

· 不同基因型抗性篩選

· 植物——微生物交互作用研究

· 植物——原生動(dòng)物交互作用研究

· 植物光合特性和代謝紊亂篩選

· 生物和非生物脅迫的檢測

· 植物抗脅迫能力或者易感性研究

· 氣孔非均一性研究

· 代謝混亂研究

· 長勢(shì)與產(chǎn)量評(píng)估

功能特點(diǎn):

· 操作簡便，測量樣品高度可調(diào)，集成了專用暗適應(yīng)箱，方便被測植物的暗適應(yīng)處理、操作等

· 高分辨率CCD，分辨率高達(dá)1392×1040像素，快速精確捕捉葉綠素?zé)晒夂虶FP

· 可進(jìn)行自動(dòng)重復(fù)成像測量，可設(shè)置一個(gè)實(shí)驗(yàn)程序（Protocols）自動(dòng)循環(huán)成像測量，成像測量數(shù)據(jù)自動(dòng)按時(shí)間日期存入計(jì)算機(jī)（帶時(shí)間戳）

· 帶有Kautsky誘導(dǎo)效應(yīng)、熒光淬滅分析等各種通用實(shí)驗(yàn)程序（protocols），測量分析參數(shù)達(dá)50多個(gè)

· 可選配TetraCam彩色成像模塊，成像面積20×25cm，用于葉片或植物形態(tài)測量分析

典型樣品：

• 葉片，莖，種子，根，整株小植物

• 愈傷組織，培養(yǎng)皿中的小苗

• 果實(shí)和花朵

• 藍(lán)細(xì)菌，綠藻，細(xì)菌

• 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物

技術(shù)參數(shù)：

• 測量參數(shù)：Fo, Fo’, Fs, Fm, Fm’, Fp, FtDn, FtLn, Fv, Fv'/ Fm'，F(xiàn)v/ Fm ,Fv',Ft,ΦPSII,NPQ_Dn, NPQ_Ln, Qp_Dn, Qp_Ln, qN, qP，QY, QY_Ln,Rfd, ETR等50多個(gè)葉綠素?zé)晒鈪?shù)，每個(gè)參數(shù)均可顯示2維熒光彩色圖像

· 具備完備的自動(dòng)測量程序（protocol），可自由對(duì)自動(dòng)測量程序進(jìn)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(gè)參數(shù)

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

e) PAR吸收與NDVI（選配）

f) A再氧化動(dòng)力學(xué)（選配）

g) GFP等靜態(tài)熒光成像測量

h) OJIP快速熒光動(dòng)力學(xué)分析（選配）：Mo（OJIP曲線初始斜率）、OJIP固定面積、Sm（對(duì)關(guān)閉所有光反應(yīng)中心所需能量的量度）、QY、PI等26個(gè)參數(shù)

§ 高分辨率TOMI-2 CCD傳感器

a) 逐行掃描CCD

b) 圖像分辨率：1360×1024像素

c) 時(shí)間分辨率：在圖像分辨率下可達(dá)每秒20幀

d) A/D 轉(zhuǎn)換分辨率：16位（65536灰度色階）

e) 像元尺寸：6.45µm×6.45µm

f) 運(yùn)行模式：1）動(dòng)態(tài)視頻模式，用于葉綠素?zé)晒鈪?shù)測量；2）快照模式，用于GFP等熒光蛋白和熒光染料測量

g) 通訊模式：千兆以太網(wǎng)

• 光源板：4塊大型高強(qiáng)度封裝LED光源板，每個(gè)光源板由8×9 LEDs陣列，光源板有效面積與成像面積相同13×13cm

• 測量光：標(biāo)配617nm紅光，其它波段可選，持續(xù)時(shí)間10µs–100µs可調(diào)

• 雙色光化光： 2紅光（617nm）+2藍(lán)光（470nm）， Actinic1光強(qiáng)300µmol(photons)/m2.s，Actinic2光強(qiáng)2000µmol(photons)/m2.s；光化學(xué)光可升級(jí)至3000µmol(photons)/m2.s

• 飽和光閃：光強(qiáng)4000µmol(photons)/m2.s，可升級(jí)至6000 µmol(photons)/m2.s

• 成像面積：13×13cm，可對(duì)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(jìn)行成像分析

• GFP測量模塊：7位濾波輪及專用濾波片，用于測量GFP（綠色熒光蛋白）

• PAR吸收測量模塊（選配）：遠(yuǎn)紅光740nm（FAR）、660nm雙色LEDs光源板及專用濾波片，用于測量PAR吸收及NDVI

• QA在氧化動(dòng)力學(xué)成像分析（選配）：可進(jìn)行STF熒光動(dòng)力學(xué)分析測量，單周轉(zhuǎn)光閃（STF）光強(qiáng)達(dá)120000 µmol(photons)/m2.s in100µs

• OJIP快速熒光動(dòng)力學(xué)模塊（選配）：時(shí)間分辨率達(dá)1µs，可測定分析OJIP曲線與二十幾項(xiàng)相關(guān)參數(shù)包括：Fo、Fj、Fi、P或Fm、Vj、Vi、Mo、Area 、Fix Area、Sm 、Ss、N（QA還原周轉(zhuǎn)數(shù)量）、Phi---_Po 、Psi_o 、Phi_Eo、Phi_Do、Phi_pav、ABS/RC（單位反應(yīng)中心的吸收光量子通量）、TRo/RC（單位反應(yīng)中心初始捕獲光量子通量）、ETo/RC（單位反應(yīng)中心初始電子傳遞光量子通量）、DIo/RC（單位反應(yīng)中心能量散失）、ABS/CS（單位樣品截面的吸收光量子通量）、TRo/CSo、RC/CSx（反應(yīng)中心密度）、PIABS（基于吸收光量子通量的“性能”指數(shù)或稱生存指數(shù)）、PIcs（基于截面的“性能”指數(shù)或稱生存指數(shù)）

• 紫外LED光源板（選配）：365nm或385nm，1）測量多色熒光（詳見FluorCam多光譜熒光成像系統(tǒng)）；2）測量wtGFP（野生型綠色熒光蛋白）、DAPI（4',6-二脒基-2-苯基吲哚，一種熒光染料）

• 藍(lán)色LED光源板（選配）：470nm，1）測量EGFP（增強(qiáng)型綠色熒光蛋白）；2）用于氣孔功能研究

• 綠色LED光源板（選配）：530nm，測量YFP（黃色熒光蛋白）

*測量wtGFP、DAPI、EGFP、YFP等熒光蛋白或熒光染料還需要選配相應(yīng)濾波片

• FluorCam葉綠素?zé)晒獬上穹治鲕浖δ埽壕週ive（實(shí)況測試）、Protocols（實(shí)驗(yàn)程序選擇定制）、Pre–processing（成像預(yù)處理）、Result（成像分析結(jié)果）等功能菜單

• 客戶定制實(shí)驗(yàn)程序協(xié)議（protocols）：可設(shè)定時(shí)間（如測量光持續(xù)時(shí)間、光化學(xué)光持續(xù)時(shí)間、測量時(shí)間等）、光強(qiáng)（如不同光質(zhì)光化學(xué)光強(qiáng)度、飽和光閃強(qiáng)度、調(diào)制測量光等），具備專用實(shí)驗(yàn)程序語言和腳本，用戶也可利用Protocol菜單中的向?qū)С绦蚰０孀杂蓜?chuàng)建新的實(shí)驗(yàn)程序

• 自動(dòng)測量分析功能：可設(shè)置一個(gè)實(shí)驗(yàn)程序（Protocol）自動(dòng)無人值守循環(huán)成像測量，重復(fù)次數(shù)及間隔時(shí)間客戶自定義，成像測量數(shù)據(jù)自動(dòng)按時(shí)間日期存入計(jì)算機(jī)（帶時(shí)間戳）

  快照（snapshot）模式：通過快照成像模式，可以自由調(diào)節(jié)光強(qiáng)、快門時(shí)間及靈敏度得到清晰突出的植物樣本穩(wěn)態(tài)熒光和瞬時(shí)熒光圖片

• 

• 成像預(yù)處理：程序軟件可自動(dòng)識(shí)別多個(gè)植物樣品或多個(gè)區(qū)域，也可手動(dòng)選擇區(qū)域（Region of interest，ROI）。手動(dòng)選區(qū)的形狀可以是方形、圓形、任意多邊形或扇形。軟件可自動(dòng)測量分析每個(gè)樣品和選定區(qū)域的熒光動(dòng)力學(xué)曲線及相應(yīng)參數(shù)，樣品或區(qū)域數(shù)量不受限制（>1000）

• 數(shù)據(jù)分析模式：具備“信號(hào)計(jì)算再平均”模式（算數(shù)平均值）和“信號(hào)平均再計(jì)算”模式，在高信噪比的情況下選用“信號(hào)計(jì)算再平均”模式，在低信噪比的情況下選擇“信號(hào)平均再計(jì)算”模式以過濾掉噪音帶來的誤差

• 輸出結(jié)果：高時(shí)間解析度熒光動(dòng)態(tài)圖、熒光動(dòng)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

• CCD檢測器帶寬：400–1000nm

· 給光制度：靜態(tài)或動(dòng)態(tài)（竇式）

· 光譜響應(yīng)：540nm處量子高（70 %），400nm和650nm處轉(zhuǎn)降50%

· 讀出噪音：低于12eRMS，典型10e

· 滿阱容量：大于70,000 e (unbinned)

· Bios：固件可升級(jí)

· 通訊方式：千兆以太網(wǎng)

· 尺寸：471 mm(W)×473 mm (D)×512 mm (H)

· 重量：Appr. 40 kg

· 電源輸入：Appr. 1100 W

· 供電電壓：90–240 V

典型應(yīng)用：

上海生命科學(xué)研究院使用FluorCam測量獲得的GFP成像圖，圖中發(fā)出明亮顏色的植株即為表達(dá)了GFP的植株，其顏色越偏向紅色，則表明其表達(dá)的GFP更多

鈕扣珊瑚蟲收縮－膨脹不同時(shí)相（T1=0分，T2=30分，T3=60分）NDVI與GFP成像分析（Miguel，2014）

產(chǎn)地：歐洲