氧氣測量的(de)革命性技術，特別適合(he)光(guang)合(he)放氧、水(shui)體和土壤(rang)微生態(tai)長期監(jian)測研究
主要功能
袖珍式光纖氧氣測量儀FireStingGO2采用REDFLASH染料發(fa)光技術，具有大容量內存、LCD顯示(shi)屏、機身小(xiao)巧便(bian)攜，可與各種光纖氧氣傳感器連接使(shi)用，使(shi)田間和(he)實驗室研(yan)究(jiu)更加(jia)簡(jian)便(bian)和(he)高(gao)效。PyroScience氧氣傳感器即插即用、靈敏度高(gao)、維(wei)護率極低，已在科學研(yan)究(jiu)領域及工(gong)業應(ying)用中獲(huo)得廣泛(fan)應(ying)用。
應用領域
l 水體溶解(jie)氧(yang)、藻類及藻類生物膜和(he)植物的(de)光合作用與呼(hu)吸(xi)作用測量
l 水生動物（魚類、水生昆蟲等無脊(ji)椎動物、浮游(you)動物）等呼吸代謝測量(liang)
l 陸生(sheng)動(dong)物、實驗動(dong)物、動(dong)物組(zu)織(zhi)、血液等呼吸代(dai)謝測量(liang)
l 土壤(rang)、濕地(di)、海洋(yang)沉(chen)積、河湖沉(chen)積剖(pou)面氧測(ce)量
l 生物反應器、發酵過(guo)程(cheng)、酶動(dong)力(li)學、細胞培養(yang)等氧測量
l 糧食(shi)食(shi)品儲運、葡萄酒(jiu)等氧測量
l 污(wu)水(shui)處(chu)理、沼氣、垃(la)圾填埋場、有機物(wu)降解等氧(yang)測量
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產品特點
l 可連接各種測量范圍（標準(zhun)和痕量）和類型的光纖氧(yang)氣(qi)傳感器(qi)，包括所有的探針式、探頭式、流通室芯片、呼吸瓶、點狀傳感器(qi)
l 自動(dong)溫度補(bu)償和壓力補(bu)償
l 先進的REDFLASH 技(ji)術(shu)
l LCD顯示(shi)屏
l 內置充電(dian)電(dian)池
l 機身小巧便攜，功能強(qiang)大
l 長期數據(ju)存儲（大于(yu)1年）
l 單(dan)機操作或通過USB連接(jie)電腦(nao)操作
l 應(ying)用領域廣泛
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革命性的 REDFLASH 技術
由(you)Pyro Science發(fa)(fa)明的(de)(de)REDFLASH技(ji)術是基于只對氧氣敏(min)感的(de)(de)REDFLASH染料發(fa)(fa)光技(ji)術。REDFLASH染料受(shou)紅光(λ=620 nm)激發(fa)(fa)后，會根據氧氣含(han)量的(de)(de)多(duo)少發(fa)(fa)出不同強(qiang)度的(de)(de)近紅外(wai)光（760nm NIR）。通過NIR強(qiang)度的(de)(de)測量可以反映氧氣含(han)量。REDFLASH技(ji)術擁有(you)高精(jing)度、高穩定性、低功(gong)耗、受(shou)干擾程度低、響應(ying)快速等特點。紅色激發(fa)(fa)光可有(you)效的(de)(de)減小自發(fa)(fa)熒光的(de)(de)干擾并降低對生物體(ti)的(de)(de)脅迫。
REDFLASH染料被紅光激發(fa)后會發(fa)出近紅外光（NIR），隨氧氣(qi)濃度(du)上(shang)升發(fa)出的NIR逐漸降(jiang)低（淬滅效應）
A）低氧(yang)濃度(du)下(xia)高(gao)NIR發射；B）高(gao)氧(yang)濃度(du)下(xia)低NIR發射
主要技(ji)術參(can)數(shu)
系(xi)統組成：
FireStingGO2是一款高精度、袖珍式光纖氧氣測量儀，可廣泛用于實驗室和野外短期調查或長期監測使用，以及工業領域的氧氣監測。單機測量或通過USB接口連接電腦測定，包含一個氧氣傳感器、1個溫度傳感器接口（連接PT100溫度傳感器）。
1.FireStingGO2主機
2. 不同類(lei)型(xing)的氧氣傳感器
3. 手動(dong)微(wei)操縱臺（Micromanipulator）
當需(xu)(xu)要精(jing)確(que)測(ce)量(liang)半(ban)固體（如底(di)泥(ni)、biofilm等）中的(de)氧氣濃度(du)，特(te)別(bie)是需(xu)(xu)要精(jing)確(que)的(de)分(fen)(fen)層測(ce)量(liang)時，可以(yi)(yi)使用(yong)手(shou)(shou)動(dong)型微操(cao)縱(zong)器(qi)MM33操(cao)縱(zong)光(guang)纖氧氣傳感(gan)器(qi)。MM33可以(yi)(yi)X，Y，Z軸(zhou)(zhou)手(shou)(shou)動(dong)定(ding)位(wei)，三(san)個軸(zhou)(zhou)的(de)三(san)個控制旋鈕的(de)位(wei)置非常緊湊和方便。當固定(ding)上針(zhen)狀(zhuang)探(tan)針(zhen)以(yi)(yi)后，通過手(shou)(shou)動(dong)控制微操(cao)縱(zong)器(qi)將探(tan)針(zhen)準確(que)的(de)移動(dong)到(dao)樣品內部的(de)指定(ding)部位(wei)，操(cao)作精(jing)確(que)平(ping)穩，以(yi)(yi)獲取(qu)精(jing)確(que)測(ce)量(liang)結果。技術參數：重650g，尺寸65 x 200 x 160 mm，可固定(ding)6.5 - 12mm直徑的(de)傳感(gan)器(qi)，x / y / z軸(zhou)(zhou)調節范圍20 mm / 25 mm / 37 mm，x / y / z軸(zhou)(zhou)分(fen)(fen)辨率(lv)約100 μm / 100 μm / 10 μm。
為了獲取(qu)穩(wen)(wen)定測量，需要(yao)重型支架HS1或輕型支架LS1以(yi)穩(wen)(wen)定支撐(cheng)MM33微(wei)操縱(zong)臺(tai)。微(wei)操縱(zong)臺(tai)重型支架10kg，輕型支架4.5kg；尺寸400 x 360 x 560 mm，穩(wen)(wen)定支撐(cheng)微(wei)操縱(zong)臺(tai)；擺(bai)動自由三角(jiao)基(ji)；最多可裝載4臺(tai)微(wei)操縱(zong)臺(tai)；2根直徑12mm，高(gao)500 mm的安(an)裝桿(gan)，耐酸和海水。
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應用舉例
1.葉片(pian)組織的氧(yang)含量測定(ding)
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圖片(pian)來源：Courtesy of J. Kirchberg and M. Fischer, Martin-Luther-University, Halle-Wittenberg, and J. Bravidor, Department of Lake Research, Helmholtz Centre for Environmental Research UFZ, Magdeburg (both in Germany)
2 針(zhen)葉裂隙的氧含(han)量測(ce)定
臺灣云霧林中(zhong)的臺灣扁(bian)柏Chamaecyparis obtuse var. formosana，通過顯微結構調(diao)查(cha)發(fa)現其(qi)90%的氣(qi)(qi)孔(kong)聚(ju)集在針葉裂隙(xi)內，并根據氧氣(qi)(qi)測量和(he)熒光劑示蹤發(fa)現往裂隙(xi)加的水(shui)滴并不會進入裂隙(xi)中(zhong)。說明(ming)臺灣扁(bian)柏具(ju)有疏水(shui)性，氣(qi)(qi)孔(kong)隱(yin)窩、氣(qi)(qi)孔(kong)聚(ju)集等“旱生型”特征(zheng)，裂隙(xi)存在一層(ceng)空氣(qi)(qi)層(ceng)（葉氣(qi)(qi)膜），可(ke)防止沉降、霧和(he)水(shui)汽凝結覆蓋氣(qi)(qi)孔(kong)，使(shi)得其(qi)在高(gao)濕(shi)環境(jing)中(zhong)保持二(er)氧化碳吸收和(he)進行光合作用。
氧傳感器(50μm直(zhi)徑針尖)放(fang)置在裂隙處(chu)
a.干燥的葉(xie)；b, c. 加一滴5μl水滴；d. 加三滴5μl水滴
參考文獻：
Pariyar S , Chang S C , Zinsmeister D , et al. Xeromorphic traits help to maintain photosynthesis in the perhumid climate of a Taiwanese cloud forest[J]. Oecologia, 2017, 184(3):1-13.
3 珊瑚總(zong)初(chu)級生產力(li)的研究(jiu)
澳大利亞大堡礁的大型珊瑚Montastrea curta在流通室中照射不同強度的光照，隨水深度不同測定其O2含量并計算初級生產力GPP，并測定了其量子產率(QEs)；發現在640 μmol m-2 s-1的中等光照強度下，雖說能量利用效率很低（僅4%），但達到很高的光合效率（0.1 O2 photon-1）。說明珊瑚是一種高效的光收集器，能夠將光分布在珊瑚/組織微結構冠層上，從而使其光合微藻的量子產量很高。
強度下的光合速率（O2含量計算）測定的
實驗設(she)置(zhi)（a）和氧氣(qi)傳感器布置(zhi)（b）
四種不同的光照強度下(160、320、640和1280 μmol m-2 s-1)，總初級生產力(nmol O2 cm-3 s-1) (黑色條形圖)和相應的O2濃度(μM)(線條及圓點)的水深度垂直分布圖
參考文獻
Brodersen K , Lichtenberg M , Ralph P , et al. Radiative energy budget reveals high photosynthetic efficiency in symbiont-bearing corals[J]. Journal of the Royal Society Interface, 2014, 11(93):20130997.
4 沿海海底草甸的氧含量測定
原位監測保加利亞Byala海灣（A）和韓國Hoopo海灣（B）沿海水域海草草甸的氧氣，通過渦度協方差技術計算氧氣通量。BY和HP兩個海岸海草草甸每天的平均凈氧氣通量分別為：-474到326mmol O2m-2d-1和-74到482 mmol O2m-2d-1；且凈O2產量與光合有效輻射(PAR)呈現顯著相關關系(P-I曲線)；流速在3.30 到6.70 cm s-1時，群落代謝在白天和晚上分別顯著增加了20和5倍，說明流速可能是群落光合作用的主要影響因素。最終， BY的凈生態系統代謝為- 17mmol O2m-2d-1，為異養；而HP為36mmol O2m-2d-1，為自養狀態。
保加利亞Byala海(hai)(hai)灣(wan)（A）和(he)韓(han)國Hoopo海(hai)(hai)灣(wan)（B）沿(yan)海(hai)(hai)水域海(hai)(hai)草的氧氣測量
BY海灣（上）和HP海灣（下）沿海水域海草的15分鐘氧通量和光合有效輻射(PAR)；正通量代表海草釋放O2
參考文(wen)獻
Lee J S , Kang D J , Hineva E , et al. Estimation of net ecosystem metabolism of seagrass meadows in the coastal waters of the East Sea and Black Sea using the noninvasive eddy covariance technique[J]. Ocean Science Journal, 2017, 52(1):1-14.
5 深海沉積物的原位氧含量測定
原位檢測了北極深海（2500m）沉積物中的氧通量，在沉積物邊界層低氧梯度和通量、低湍流和低顆粒含量的限制條件下，計算得到的渦度協方差湍流氧通量(-0.9+-0.2 (SD) mmol O2m-2d-1)、溶解氧通量 (-1.02+-0.3 (SD) mmol O2m-2d-1)和沉積物培養室法測得的總吸氧量(-1.1+-0.1(SD) mmol O2m-2d-1)具有一致性，說明該位點以微生物介導的耗氧量為主，底棲生物平均碳礦化速率為4.3gC m2 yr-1，超過了沉積物采集器測定到的顆粒有機物年沉積量。
圖片(pian)來源：Dr. Frank Wenzhoefer, group for Deep Sea Ecology and Technology, Alfred-Wegener-Institute for Polar and Marine Research, Bremerhaven, and Max-Planck-Institute for Marine Microbiology, Bremen (both inGermany)
參考(kao)文獻
Donis D , Mcginnis D F , Holtappels M , et al. Assessing benthic oxygen fluxes in oligotrophic deep sea sediments (HAUSGARTEN observatory)[J]. Deep-Sea Research Part I, 2016, 111:1-10.
6 歐洲鱸魚的組織供養測定
瑞典Forsmark的(de)瀉(xie)湖，因核電站冷(leng)卻用抽走了冷(leng)水(shui)，周邊溫(wen)(wen)暖的(de)污水(shui)直接注入(ru)引起(qi)了緩慢的(de)水(shui)溫(wen)(wen)升(sheng)高(gao)，很(hen)多種類的(de)魚(yu)(yu)已經消(xiao)失，而(er)(er)歐洲鱸(lu)魚(yu)(yu)成為(wei)優(you)勢種。利用光(guang)學氧(yang)(yang)傳感器測定(ding)了高(gao)溫(wen)(wen)下鱸(lu)魚(yu)(yu)(Perca fluviatilis Linneaus)的(de)有(you)氧(yang)(yang)代謝(xie)率和靜脈血氧(yang)(yang)分壓，并測定(ding)臨(lin)界高(gao)溫(wen)(wen)CTmax。發(fa)現增(zeng)氧(yang)(yang)操作引起(qi)了23°C下有(you)氧(yang)(yang)范圍(wei)的(de)雙倍增(zeng)大，而(er)(er)臨(lin)界高(gao)溫(wen)(wen)CTmax(34.6±0.1)與對(dui)(dui)照（34.0±0.5°C）沒(mei)(mei)有(you)顯著增(zeng)加；而(er)(er)缺(que)氧(yang)(yang)操作在有(you)氧(yang)(yang)范圍(wei)和CTmax方面與對(dui)(dui)照都沒(mei)(mei)有(you)顯著差異。說明氧(yang)(yang)限制并不是決定(ding)魚(yu)(yu)類CTmax的(de)普遍機制。
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在靜(jing)脈竇(dou)中(zhong)植入(ru)一種定制(zhi)的(de)光(guang)學傳(chuan)感器，用于連(lian)續測量靜(jing)脈血液(ye)中(zhong)的(de)氧氣分壓
圖(tu)片來源：Timothy Clark – Australian Institute of Marine Science, Townsville, Australia.（左）Erik Sandblom – University of Gothenburg, G?teborg, Sweden.（右）
歐洲鱸魚(yu)在富氧hyperoxic和(he)缺(que)氧anaemic下的(de)代謝反應
A.耗氧速率(M?O2)不受處理影響; B. 23°C標準代謝率(SMR),最大代謝率(MMR)和有氧范圍(AS)
參考文獻
Brijs J , Jutfelt F , Clark T D , et al. Experimental manipulations of tissue oxygen supply do not affect warming tolerance of European perch[J]. Journal of Experimental Biology, 2015, 218(15):2448-2454.
7 蚯蚓生活的人工土柱中氧氣測定
將葡萄糖制備(bei)的壓實土塊加入人工土柱(zhu)后(hou)，檢(jian)測土柱(zhu)中氧(yang)(yang)(yang)含(han)量變化，發現氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)含(han)量隨(sui)時間變化下降(jiang)。這是由于葡萄糖的加入引(yin)起土壤動物（蚯蚓）的生物呼吸作用增強，消耗(hao)氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)并產生二氧(yang)(yang)(yang)化碳。
利用氧(yang)氣傳感器(qi)監(jian)測土柱中氧(yang)氣變化
土柱中加入(ru)葡萄糖土塊后，土壤(rang)氧氣含量（%）隨(sui)時間(jian)下降
圖(tu)片來源(yuan)：Hochschule Osnabrück (Germany), Faculty of Agricultural Sciences and Landscape Architecture
產地(di)：德國PyroScience
