Modułowy system analizy obrazu fenotypowego alg

Glony są ogólną nazwą dla wielu organizmów wodnych, takich jak brama glonów niebieskich, brama glonów ocznych, brama glonów złotych, brama glonów metamorfologicznych, brama glonów zielonych, brama glonów brązowych i brama glonów czerwonych. Jego różnorodność morfologiczna jest duża, od małych do mikrometrowych mikroalg jednokomórkowych do dużych alg brązowych o długości do kilku metrów, a nawet dziesiątek metrów. Jako najważniejszy producent pierwotny organizmu wodnego, wodorosty odgrywają niezwykle ważną rolę w stabilności całego ekosystemu, a nawet sfery ziemskiej. Jednocześnie wiele alg gospodarczych odgrywa ważną rolę w takich branżach jak żywność, medycyna i energia. Szkodliwe zjawiska ekologiczne, takie jak woda i czerwona fala, są również spowodowane wodorostami.

W badaniach nad algami konieczna jest kompleksowa analiza cech fenotypowych alg, zwłaszcza pomiarów i analiz fizjologii fotosyntezy, morfologii, koloru, składu i dystrybucji barwników, wkładu fotosyntezy różnych barwników, fizjologii przymusu i innych aspektów, aby cyfrować fenotypy alg, fizjologię i wizualizację funkcjonalną. Wymaga to systemu obrazowania fenotypowego zaprojektowanego specjalnie dla fenotypów alg.

Modułowy system analizy obrazowania fenotypowego glonów składa się z jednostki monitorowania i hodowli glonów FMT150, jednostki fluorescencyjnej lub wielospektralnej fluorescencji FluorCam, jednostki dynamicznego mikroobrazowania wielospektralnego fluorescencji FKM, jednostki obrazowania wysokospektralnego (lub jednostki obrazowania wielospektralnego), jednostki obrazowania kolorowego RGB itp., Jest obecnie najbardziej elastycznym, wszechstronnym, najbardziej opłacalnym i technologicznie wiodącym systemem analizy fenotypowego i badań ekologicznych glonów na rynku.

Studia obrazowania fenotypowego symbiozów koralowych, na lewym zdjęciu: obrazowanie wielospektralne NDVI z koralowymi kontrakcjami-ekspansjami niezależnie od fazy jednoczesnej i analiza obrazowania zielonego białka fluorescencyjnego GFP; prawy rysunek; Analiza obrazowania RGB, fluorescencji chlorofilowej i wielospektralnego obrazowania NDVI w warunkach adaptacji do słabego i silnego światła (Wierny MC,i in.2015）

Główne cechy i wskaźniki techniczne:

1. FMT150Technologia hodowli i monitorowania online: unikalna kombinacja bioreaktorów z instrumentami monitorującymi do modułowej precyzyjnej hodowli światła i monitorowania fizjologicznego w wodzie słodkiej, wodorostajach morskich i wodorostajach niebieskich:

1) Opcjonalna objętość rozmiarów: 400 ml, 1 l, 3 l itp., Można dostosować duże pojemniki kulturowe o pojemności 25 l, 120 l

2) Pełne źródło światła LED: czerwone, niebieskie lub białe światło, czerwone źródło światła dwukolorowe, inne jakości światła można dostosować, maksymalna moc światła do 3000 μmol (fotonów).m^-2z.^-1

3) Precyzyjna kontrola temperatury, intensywności światła, cyklu hodowli, CO₂Warunki hodowli, takie jak stężenie, symulują naturalne zmiany cyklu i mogą być prowadzone do stalej lub stałej hodowli

4) Monitorowanie w czasie rzeczywistym temperatury, pH, rozpuszczonego tlenu, O₂/ CO₂Wiele parametrów środowiskowych i fizjologicznych, takich jak przepływ, zmiany soli odżywczej, gęstość światła, parametry fluorescencyjne chlorofylu (odzwierciedlające stan stresu i stan fizjologiczny)

5) Kontrola zewnętrzna, monitorowanie i przechowywanie danych online w czasie rzeczywistym dzięki dedykowanemu oprogramowaniu komputerowemu

6) Opcjonalnie do szybkiego powtarzania eksperymentów hodowlanych z MC1000 8-kanałową hodowlą glonów i jednostką monitorowaną online

Analiza poliomiczna kladyi renskiej, lewy rysunek: precyzyjna kontrolowana hodowla przy użyciu FMT150; Na prawym rysunku: analiza fluorescencji chlorofilowej za pomocą FluorCam (Strenkert, 2019, PNAS)

2. FluorCamTechnologia obrazowania fluorescencyjnego chlorofilowego: można wybrać system obrazowania fluorescencyjnego chlorofilowego różnych modeli i rozmiarów obrazowania w zależności od potrzeb lub wybrać obrazowanie fluorescencyjne w stanie stałym, takie jak GFP / YFP, absorpcja PAR / obrazowanie NDVI itp.

1) Przenośne obrazowanie fluorescencyjne chlorofilowe, powierzchnia obrazowania 31,5 x 41,5 mm, do analizy fluorescencyjnej chlorofilowej na terenie i w laboratorium, opcjonalnie z systemem fotosyntezy do pomiarów fotosintetycznych i pomiarów analizy fluorescencyjnej chlorofilowej

2) Zamknięty system obrazowania fluorescencyjnego chlorofylu, najbardziej funkcjonalny (ze wszystkimi protokołami, w tym OJIP, QA, etc.), najbardziej wydajny pod względem kosztów, najbardziej wygodny w użyciu urządzeń do analizy obrazu fenotypowego stołowego roślin, może jednocześnie pomiar absorpcji PAR roślin, indeksu odbicie spektralnego NDVI itp.

3) FluorCamModułowy system obrazowania fluorescencyjnego chlorofylu, wersja standardowa 13x13cm i wersja duża 20x20, struktura modułowa, skalowalność, opcjonalnie z białym źródłem światła LED (do symulacji naturalnego źródła światła), niebieskim źródłem światła LED, zielonym źródłem światła LED, czerwonym źródłem światła LED, niebieskim źródłem światła LED i innymi źródłami światła, aby przeprowadzić eksperymenty z jakością światła, aby stymulować różne białka fotopigmentu alg (poniższy rysunek jest przenośny, zintegrowany, modułowy system obrazowania fluorescencyjnego chlorofylu)

4) FluorCamDuża platforma do obrazowania fluorescencyjnego chlorofilowego o powierzchni do 35x35 cm(Poniższe zdjęcie przedstawia przenośny, zintegrowany, modułowy system obrazowania fluorescencyjnego chlorofilowego iDuża platforma do obrazowania fluorescencyjnego chlorofilowego）

5) FluorCamTechnologia obrazowania fluorescencyjnego wielospektralnego, wyposażona w światło UV i specjalne filtry do pobudzenia i wykrywania wielospektralnej fluorescencji glonów, szczególnie nadaje się do badań metabolizmu wtórnego i fenotypów chorób. Opcjonalnie dostępna jest wersja w jednym urządzeniu (13 x 13 cm) lub modułowa (13 x 13 cm lub 20 x 20 cm), a także wielospektralna platforma do obrazowania fluorescencyjnego w laboratorium

Chiński Uniwersytet Morski korzysta z FluorCamWielospektralny system obrazowania fluorescencyjnego badań pęchernych roślin fioletowychPyropia yezoensisOdpowiedź metaboliczna wtórna po zakażeniu chorobą czerwoną (Tang L, 2019)

3. FKMTechnika dynamicznego mikroobrazowania wielospektralnego fluorescencji: technologia mikroobrazowania oparta na technologii fluorescencji chlorofilowej FluorCam. Składa się z wzmocnionego mikroskopu z rozszerzalnymi komponentami, kamery CCD o wysokiej rozdzielczości, zespołu źródeł światła stymulującego, spektrometru, modułu regulacji temperatury oraz odpowiednich jednostek sterujących oraz dedykowanych stacji roboczych i oprogramowania analitycznego. Może ona nie tylko przeprowadzać fluorescencję chlorofilową i analizę obrazowania fluorescencyjnego wielospektralnego mikroalg, pojedynczych komórek, pojedynczych chlorofilow, a nawet fragmentów cysty podłoża-podłoża, ale także analizę obrazowania białek fluorescencyjnych, barwników fluorescencyjnych i pigmentów fotosintetycznych specyficznych dla alg.

1) Wbudowane wszystkie procedury obecnych badań fluorescencyjnych chlorofylu, takie jak Fv / Fm, efekt indukcji Kautsky'ego, wygaszanie fluorescencji, krzywa szybkiej odpowiedzi fluorescencyjnej OJIP, ponowne utlenianie QA itp., Można uzyskać ponad 70 parametrów i ich obrazy

2) Wyposażone w specjalne obiektywy biofluorescencyjne 10x, 20x, 40x, 63x i 100x umożliwiają wyraźne obserwowanie chlorofluorenów i ich emitowanych fluorescencji

3) Grupa źródeł światła stymulującego obejmuje światło podczerwone, czerwone, niebieskie, zielone, białe, ultrafioletowe i daleko czerwone, które mogą badać dowolne barwniki lub grupy włosów w roślinach / algach

4) Można przeprowadzać analizę obrazową białek fluorescencyjnych, takich jak GFP, DAPI, DiBAC4, SYTOX, CTC i barwniki fluorescencyjne

5) Spektrometr o wysokiej rozdzielczości umożliwia głęboką analizę różnych spektrogramów fluorescencyjnych.

6) System kontroli temperatury może zapewnić pomiary próbek eksperymentalnych w równych warunkach temperatury, poprawić dokładność eksperymentu, a także przeprowadzać badania o wysokiej temperaturze / niskiej temperaturze.

Prawa fotosyntezy w procesie różnicy exokomórkowej (Ferimazova, 2014)

4. SpecimWysoka technologia obrazowania spektralnego, zalecany wyświetlacz wysokiego spektrum IQ, integralna konstrukcja, wbudowane automatyczne przechęcanie, przetwarzanie zbierania danych, system operacyjny, ekran dotykowy i klawisze operacyjne, GPS itp., Kompaktowy i lekki korpus, tylko 1,3 kg, łatwa obsługa ręczna lub stała obsługa, zakres pasma 400-1000 nm, rozdzielczość spektralna 7nm, 204 pasma, rozdzielczość obrazu 512x512 pikseli, pole widzenia 31 stopni, odległość przedmiotu od 15 cm do nieskończonej odległości, pole widzenia 1 m 55x55 cm. Opcjonalnie z dodatkową skanowalną jednostką do analizy obrazowania wysokiego spektrum (patrz poniższą tabelę wyboru technologii obrazowania wysokiego spektrum)

5. Możliwość jednoczesnej analizy obrazu RGB lub analizy obrazu wielospektralnego

6. Elastyczna konfiguracja, łatwa w użyciu, dostępna w różnych kombinacjach jednostek

Analiza obrazowania spektralnego morskich glonów zielonych, brązowych i czerwonych (Ginneken V, 2017)