Sistem Analisis Imej Fenotip Alga Modular

Ganggan adalah nama umum untuk pintu alga biru, pintu alga mata, pintu alga emas, pintu alga metana, pintu alga hijau, pintu alga coklat, pintu alga merah dan lain-lain. Pelbagai jenis morfologi, mikroalga sel tunggal kecil hingga mikron, dan alga coklat besar hingga beberapa meter atau puluhan meter. Ganggang sebagai pengeluar utama yang paling penting dalam badan air, memainkan peranan yang sangat penting untuk kestabilan keseluruhan ekosistem dan juga globosfer. Sementara itu, banyak alga ekonomi juga memainkan peranan penting dalam industri makanan, perubatan dan tenaga. Fenomena ekologi berbahaya seperti air dan pasang merah juga disebabkan oleh alga.

Dalam penyelidikan ganggang, ciri-ciri fenotip ganggang diperlukan untuk menganalisis secara menyeluruh, terutamanya fisiologi fotosintesis, morfologi, warna, komposisi dan pengedaran pigmen, sumbangan fotosintesis pelbagai pigmen, fisiologi paksaan dan pengukuran dan analisis, untuk membuat fenotip ganggang digital, fisiologi ekologi dan fungsi visualisasi. Ini memerlukan sistem pengimejan fenotip yang direka khusus untuk fenotip ganggang.

Sistem analisis pengimejan fenotip ganggang modular terdiri daripada unit pemantauan dalam talian dan budaya ganggang FMT150, unit pengimejan fluoresensi klorofil FluorCam atau pelbagai spektrum, unit pengimejan mikrodinamik fluoresensi pelbagai spektrum FKM, unit pengimejan spektrum tinggi (atau unit pengimejan spektrum pelbagai), unit pengimejan warna RGB, dan lain-lain, adalah sistem analisis penyelidikan fenotip ganggang yang paling fleksibel, fungsi yang paling komprehensif, kos yang paling tinggi dan teknologi terkemuka di pasaran.

Penyelidikan pengimejan fenotip dalam symbiosis karang, gambar kiri: Pengimejan pelbagai spektrum NDVI kontraksi-pengembangan tidak bersamaan dengan analisis pengimejan protein fluoresensi hijau GFP; gambar kanan; Permukaan karang dan sampel profil menegak dalam keadaan penyesuaian cahaya yang lemah dan kuat untuk pengimejan RGB, pengimejan fluoresensi klorofil dan analisis pengimejan pelbagai spektrum NDVI masing-masing (Syarikat MC,dan lain-lain.2015）

Ciri-ciri utama dan penunjuk teknikal:

1. Perkhidmatan FMT150Teknologi penanaman ganggang dan pemantauan dalam talian: menggabungkan bioreaktor dengan alat pemantauan secara unik untuk penanaman cahaya tepat modular dan pemantauan fisiologi untuk air tawar, ganggang laut dan ganggang biru:

1) Saiz pilihan: 400ml, 1L, 3L dan lain-lain, boleh disesuaikan 25L, 120L bekas budaya besar

2) Sumber cahaya LED penuh: cahaya merah, cahaya biru atau putih, cahaya merah dua warna, kualiti cahaya lain boleh disesuaikan, kekuatan cahaya maksimum sehingga 3000 μmol (foton).m^-2s.^-1

3) Kawalan tepat suhu, kekuatan cahaya, kitaran budidaya, CO₂Keadaan budaya seperti kepekatan, untuk mensimulasikan perubahan kitaran semula jadi dan boleh melakukan budaya yang konstan atau berdebar

4) Pemantauan dalam talian masa nyata suhu, pH, oksigen larut, O₂Syarikat₂Pelbagai parameter alam sekitar dan fisiologi seperti aliran, perubahan garam nutrisi, ketumpatan optik, dan parameter fluoresensi klorofil (mencerminkan keadaan tekanan dan keadaan fisiologi)

5) Kawalan luaran, pemantauan dan penyimpanan data dalam talian dalam masa nyata melalui perisian komputer khusus

6) Pilihan dengan MC1000 8 saluran budaya alga dan unit pemantauan dalam talian untuk eksperimen budaya berulang cepat

Analisis polyomik Rhinelandian, gambar kiri: budaya kawalan tepat menggunakan FMT150; Gambar kanan: Analisis fluoresensi klorofil menggunakan FluorCam (Strenkert, 2019, PNAS)

2. FluorCamTeknologi imej fluoresensi klorofil: sistem imej fluoresensi klorofil yang berbeza dan saiz imej boleh dipilih mengikut keperluan, atau dengan imej fluoresensi keadaan stabil seperti GFP / YFP, penyerapan PAR / imej NDVI dan lain-lain:

1) Imej fluoresensi klorofil mudah alih, kawasan imej 31.5x41.5mm, boleh digunakan untuk analisis imej fluoresensi klorofil di lapangan dan makmal, juga boleh dilengkapi dengan sistem fotosintesis untuk pengukuran fotosintesis dan pengukuran analisis imej fluoresensi klorofil

2) Sistem imej fluoresensi klorofil tertutup (satu dalam satu), yang berfungsi paling lengkap (dengan semua Protokol termasuk OJIP, QA dinamik oksidasi semula dan lain-lain), kos yang paling tinggi, penggunaan peralatan analisis imej fenotip tumbuhan meja yang paling mudah, boleh mengukur imej penyerapan PAR tumbuhan, indeks refleks spektrum NDVI dan lain-lain

3) FluorCamSistem imej fluoresensi klorofil modular, terdapat versi standard 13x13cm dan versi besar 20x20, struktur modular, boleh diperluaskan, pilihan dengan sumber cahaya LED putih (untuk mensimulasikan sumber cahaya semula jadi), sumber cahaya LED biru, sumber cahaya LED hijau, sumber cahaya LED merah, sumber cahaya LED biru dan lain-lain untuk menguji kualiti cahaya untuk merangsang protein fotopigmen sintesis alga yang berbeza (gambar di bawah adalah sistem imej fluoresensi klorofil modular yang mudah alih, bersepadu)

4) FluorCamPlatform imej fluorescens klorofil besar dengan kawasan imej sehingga 35x35cm(Gambar berikut berturut-turut adalah sistem pengimejan fluoresensi klorofil mudah alih, bersepadu dan modular danPlatform imej fluoresensi klorofil besar）

5) FluorCamTeknologi pengimejan fluoresensi pelbagai spektrum yang dilengkapi dengan cahaya UV dan penapis khusus untuk merangsang dan mengesan fluoresensi pelbagai spektrum alga, terutamanya untuk kajian metabolisme sekunder dan fenotip penyakit. Terdapat satu (kawasan imej 13x13cm) atau modul (kawasan imej 13x13cm atau 20x20cm) untuk pilihan, dan platform imej fluoresensi pelbagai spektrum makmal yang besar juga tersedia

Universiti Ocean China menggunakan FluorCamSistem Penyelidikan Imej Fluorescent Pelbagai SpektrumPyropia yezoensisTindakbalas Metabolik Sekundari Selepas Jangkitan Merah (Tang L, 2019)

3. FKMTeknologi Imej Mikrodinamik Pelbagai Spektrum Fluoresan: Teknologi Imej Mikro berdasarkan teknologi Imej Fluoresan Klorofil FluorCam. Ia terdiri daripada mikroskop yang dipertingkatkan yang mengandungi bahagian yang boleh diperluaskan, kamera CCD resolusi tinggi, kumpulan sumber cahaya yang merangsang, spektrometer, modul kawalan suhu dan unit kawalan yang sesuai dan stesen kerja khusus dan perisian analisis. Ia bukan sahaja boleh melakukan fluoresensi klorofil dan analisis imej fluoresensi pelbagai spektrum untuk mikroalga, sel tunggal, klorofil tunggal dan bahkan segmen kista substrat-substrat, tetapi juga boleh melakukan analisis imej protein fluoresens, pewarna fluoresens dan pigmen fotosintesis khusus alga.

1) Terbina dalam semua prosedur penyelidikan fluoresensi klorofil saat ini, seperti Fv / Fm, kesan induksi Kautsky, pemadaman fluoresensi, lengkung tindak balas fluoresensi cepat OJIP, oksidasi semula QA dan lain-lain, lebih daripada 70 parameter dan imej mereka boleh diperoleh

2) Dilengkapi dengan 10 kali, 20 kali, 40 kali, 63 kali dan 100 kali objektif biofluorescent khusus untuk memerhatikan dengan jelas kloropid dan fluorescens yang dipancarkan

3) Kumpulan sumber cahaya yang merangsang termasuk cahaya inframerah, cahaya merah, cahaya biru, cahaya hijau, cahaya putih, cahaya ultraungu dan cahaya merah jauh, yang dapat mengkaji mana-mana molekul pewarna atau kumpulan rambut dalam tumbuhan / alga

4) Analisis pengimejan protein fluorescent seperti GFP, DAPI, DiBAC4, SYTOX, CTC dan pewarna fluorescent

5) Spektrometer resolusi tinggi mampu menganalisis spektrogram pelbagai fluoresensi secara mendalam.

6) Sistem kawalan suhu boleh memastikan sampel eksperimen diukur dalam keadaan suhu yang sama, meningkatkan ketepatan eksperimen, dan juga boleh menjalankan penyelidikan tekanan suhu tinggi / suhu rendah.

Aturan fotosintesis dalam proses pembezakan exosel alga ikan (Ferimazova, 2014)

4. SpesyenTeknologi pengimejan spektrum tinggi, direkomendasikan IQ tinggi pengimejan spektrum, reka bentuk yang bersepadu, terbina dalam push automatik, pemprosesan pengumpulan data, sistem operasi, skrin sentuh dan kekunci operasi, GPS dan lain-lain, badan kecil dan ringan, hanya 1.3kg, mencapai operasi mudah atau operasi tetap, julat jalur 400-1000nm, resolusi spektrum 7nm, 204 jalur, resolusi imej 512x512 piksel, bidang pandangan 31 darjah, jarak objek 15cm hingga tidak terhingga, bidang pandangan 1m 55x55cm. Pilihan untuk unit analisis pengimejan spektrum tinggi yang boleh diimbas (lihat Jadual Rujukan Pilihan Teknologi Pengimejan Spektrum Tinggi di bawah)

5. Pilihan untuk analisis imej RGB atau analisis imej pelbagai spektrum

6. Konfigurasi fleksibel, mudah digunakan, boleh dilengkapi dengan kombinasi unit yang berbeza

Analisis pengimejan spektral alga hijau, coklat dan merah laut (Ginneken V, 2017)