Modulární systém analýzy fenotypů řas

Řasy jsou obecným názvem řady vodních živočichů, jako jsou modré řasy, oční řasy, zlaté řasy, řasy, zelené řasy, hnědé řasy a červené řasy. Jejich morfologie je mnoho druhů, od malých až mikronových jednobuněčných mikrořas až po velké hnědé řasy dlouhé až několik metrů a dokonce desítky metrů. Řasy, jako nejdůležitější primární výrobce vody, hrají nesmírně důležitou roli pro stabilitu celého ekosystému a dokonce i planety. Mnoho ekonomických řas také hraje důležitou roli v potravinářském, farmaceutickém a energetickém průmyslu. Také škodlivé ekologické jevy, jako jsou vodovody a červené vlny, jsou způsobeny řasami.

Při výzkumu řas je třeba komplexně analyzovat fenotypové charakteristiky řas, zejména měření a analýzu fotosyntetické fyziologie, morfologie, barvy, složení a distribuce pigmentů, příspěvek fotosyntézy různých pigmentů, fyziologie přinutení atd., aby se digitalizovaly fenotypy řas, fyzioekologie a funkční vizualizace. To vyžaduje řešení fenotypového zobrazovacího systému speciálně navrženého pro fenotypy řas.

Modulární systém analýzy fenotypového zobrazení řas se skládá z jednotky FMT150 pro kulturu řas a on-line monitorování, fluorescenční nebo multispektrální fluorescenční zobrazovací jednotky FluorCam, multispektrální fluorescenční dynamické mikrozobrazovací jednotky FKM, vysokospektrální zobrazovací jednotky (nebo multispektrální zobrazovací jednotky), barevné zobrazovací jednotky RGB atd. Je nejflexibilnějším, nejkomplexnějším a nejefektivnějším systémem analýzy fenotypového a fyzioekologického výzkumu řas na trhu.

Fenotypní zobrazovací studie korálových symbiomů, levý obrázek: Korálová kontrakce-expanze nesynchronous NDVI multispektrální zobrazovací analýza s GFP zeleným fluorescenčním proteinem; pravý obrázek; Analýza RGB zobrazení, fluorescenčního zobrazení chlorofylu a multispektrálního zobrazení NDVI vzorků korálových povrchů a vertikálních profilů za slabých a silných světelných podmínek (Leal MC,a další.2015）

Hlavní funkce a technické ukazatele:

1. FMT150Technologie pěstování řas a on-line monitorování: jedinečná kombinace bioreaktorů a monitorovacích přístrojů pro modulární přesnou osvětlovací kulturu a fyziologický monitoring sladkovodních, mořských a modrých řas:

1) Volitelné velikosti objemu: 400ml, 1L, 3L atd., Lze přizpůsobit velké kulturní nádoby 25L, 120L

2) Celý zdroj světla LED: červené, modré nebo bílé světlo, červené světlo dvoubarevné světlo, další kvalita světla lze přizpůsobit, maximální světelná síla až 3000 μmol (fotony).m^-2s.^-1

3) Přesná regulace teploty, intenzity světla, pěstovacího cyklu, CO₂Koncentrace a další kulturní podmínky, které simulují přirozené změny cyklu

4) Online sledování teploty, pH, rozpuštěného kyslíku, O₂/ CO₂Různé environmentální a fyziologické parametry, jako je průtok, změna výživové soli, hustota světla, fluorescenční parametry chlorofylu (odrážející stresový stav a fyziologický stav)

5) Externí ovládání, sledování a ukládání dat v reálném čase pomocí specializovaného počítačového softwaru

6) Volitelné rychlé opakované experimenty s pěstováním řas MC1000 s 8 kanály a on-line monitorovací jednotkou

Polyomická analýza rýnských chladiumů, obrázek vlevo: přesná kontrola kultury pomocí FMT150; Obrázek vpravo: fluorescenční analýza chlorofylu pomocí FluorCam (Strenkert, 2019, PNAS)

2. FluorCamChlorofluorescentní zobrazovací technologie: podle potřeby lze vybrat různé modely a velikosti zobrazovacích systémů chlorofluorescence nebo volitelné stabilizované fluorescenční zobrazování jako GFP / YFP, PAR absorpce / NDVI zobrazování atd.

1) Přenosné fluorescenční zobrazování chlorofylu s obrazovou plochou 31,5 x 41,5 mm pro použití v terénu a laboratorní fluorescenční zobrazovací analýzy chlorofylu, volitelně s fotosyntetickým systémem pro fotosyntézní měření a fluorescenční zobrazovací analýzu chlorofylu

2) Uzavřený (all-in-one) chlorofluorescentní zobrazovací systém, který je nejfunkčnější (se všemi protokoly včetně OJIP, QA reoxidační dynamiky atd.), nejvyšší nákladový poměr a nejpohodlnější použití stolního zařízení pro analýzu fenotypového zobrazování rostlin, které může současně provádět měření absorpce PAR rostlin, spektrálního reflexního indexu NDVI atd.

3) FluorCamModulární fluorescenční zobrazovací systém chlorofylu, standardní verze 13x13cm a velká verze 20x20, modulární konstrukce s škálovatelností, volitelně s bílým LED zdrojem světla (pro simulaci přírodního světla), modrým LED zdrojem světla, zeleným LED zdrojem světla, červeným LED zdrojem světla, modrým LED zdrojem světla a dalšími excitačními zdroji světla pro experimenty s kvalitou světla pro stimulaci různých řas fotosyntetických pigmentových proteinů (níže uvedený obrázek je přenosný, integrovaný, modulární fluorescenční zobrazovací systém chlorofylu)

4) FluorCamVelká fluorescenční zobrazovací platforma pro chlorofyl s obrazovou plochou až 35x35cm(Následující obrázek je přenosný, integrovaný, modulární fluorescenční zobrazovací systém chlorofylu aVelká fluorescenční zobrazovací platforma pro chlorofyl）

5) FluorCamMultispektrální fluorescenční zobrazovací technologie s UV světlem a speciálními filtry pro stimulaci a detekci multispektrální fluorescence řas, zejména pro studium sekundárního metabolismu a fenotypů nemocí. K dispozici je integrovaný (zobrazovací plocha 13 x 13 cm) nebo modulární (zobrazovací plocha 13 x 13 cm nebo 20 x 20 cm) a k dispozici je také velká laboratorní multispektrální fluorescenční zobrazovací platforma

Čínská námořní univerzita používá FluorCamMultispektrální fluorescenční zobrazovací systém pro výzkum pruhové fialové zeleninyPyropie yezoensisSekundární metabolická odpověď po infekci červené korupce (Tang L, 2019)

3. FKMMultispektrální fluorescenční dynamická mikrografická technologie: mikrografická technologie založená na fluorescenční technologii FluorCam. Skládá se z rozšířeného mikroskopu s rozšiřovatelnými komponenty, CCD kamery s vysokým rozlišením, excitačních světelných zdrojů, spektrometrů, modulů pro regulaci teploty a odpovídajících řídicích jednotek a speciálních pracovních stanic a analytického softwaru. Může provádět nejen fluorescenční a multispektrální fluorescenční zobrazovací analýzu mikrořas, jednotlivých buněk, jednotlivých klorofydů a dokonce fragmentů baz-matrix cyst, ale také zobrazovací analýzu fluorescenčních proteinů, fluorescenčních barviv a fotosyntetických pigmentů specifických pro řasy.

1) Všechny postupy současného fluorescenčního výzkumu chlorofylu, jako je Fv / Fm, Kautsky-inducovaný efekt, fluorescenční potlačení, křivka rychlé fluorescenční odpovědi OJIP, QA re-oxidace atd., získají více než 70 parametrů a jejich zobrazovací mapy

2) Vybavené speciálními biofluorescenčními objektivy 10x, 20x, 40x, 63x a 100x umožňují jasné pozorování chlorofluorenu a jeho fluorescence

3) Skupina excitačních světelných zdrojů zahrnuje infračervené, červené, modré, zelené, bílé, ultrafialové a daleko červené světlo, které jsou schopny studovat jakoukoli molekulu pigmentu nebo skupinu vlasů v rostlinách / řasach

4) Lze provést zobrazovací analýzu fluorescenčních proteinů a fluorescenčních barviv jako GFP, DAPI, DiBAC4, SYTOX a CTC

5) Spektrometry s vysokým rozlišením umožňují hloubkové analýzy různých fluorescenčních spektrogramů.

6) Systém regulace teploty zajišťuje, že experimentální vzorky budou měřeny za stejných teplotních podmínek, zlepšuje přesnost experimentu a může také provádět vysokoteplotní / nízkoteplotní výzkum tlaku.

Pravidla fotosyntézy při diferenciaci exocytů (Ferimazova, 2014)

4. SpecimVysoké spektrální zobrazovací technologie, doporučuje IQ vysoce spektrální snímač, all-in-one design, vestavěný automatický stlačení, zpracování sběru dat, operační systém, dotyková obrazovka a ovládací klávesy, GPS atd., Kompaktní a lehké tělo, jen 1,3 kg, snadné ruční nebo pevné ovládání, pásmo 400-1000 nm, spektrální rozlišení 7 nm, 204 pásem, rozlišení obrazu 512x512 pixelů, zorné pole 31 stupňů, vzdálenost 15 cm až nekonečně daleko, 1m zorné pole 55x55 cm. Volitelné s dalšími skenovacími jednotkami pro analýzu vysoce spektrálního zobrazování (viz níže uvedenou tabulku pro výběr vysoce spektrálního zobrazování)

5. Volitelná současná analýza RGB nebo multispektrální analýza

6. Flexibilní konfigurace, snadné použití, volitelné kombinace jednotek

Spektrální zobrazovací analýza mořských zelených, hnědých a červených řas (Ginneken V, 2017)