氧氣、pH和溫度測(ce)量的(de)革命性技術，特別(bie)適合(he)光合(he)放(fang)氧、水體(ti)和土壤(rang)微生態研(yan)究的(de)測(ce)量
主要功能
光(guang)(guang)纖式(shi)氧(yang)(yang)氣(qi)、pH和(he)溫度測(ce)量(liang)儀(yi)采用(yong)REDFLASH染料發光(guang)(guang)技術，具(ju)有(you)高精(jing)度、高穩定性、低功耗、受干擾程度低、響應快速等特點，已經有(you)廣泛的(de)(de)應用(yong)和(he)科研成(cheng)(cheng)果；且(qie)可連接類型多樣的(de)(de)光(guang)(guang)學(xue)傳感(gan)器，滿足不(bu)同(tong)實驗需求。PyroScience擁有(you)多項新(xin)技術，且(qie)不(bu)斷精(jing)益(yi)求精(jing)，使光(guang)(guang)纖式(shi)多分(fen)析(xi)物測(ce)量(liang)儀(yi)FireSting-PRO成(cheng)(cheng)為高精(jing)度氧(yang)(yang)氣(qi)測(ce)量(liang)領(ling)域的(de)(de)標(biao)桿，優化設計的(de)(de)生產(chan)流程也使得(de)FireSting-PRO在(zai)保持產(chan)品高性能的(de)(de)同(tong)時維持具(ju)有(you)競爭力的(de)(de)價格。
應用領域
l 水體溶解氧、藻(zao)類及藻(zao)類生(sheng)物膜和植物的(de)光合(he)作(zuo)用(yong)與呼吸(xi)作(zuo)用(yong)測量
l 水生動(dong)物（魚類、水生昆蟲等無脊椎動(dong)物、浮游動(dong)物）等呼(hu)吸代(dai)謝測量(liang)
l 陸生動物、實驗(yan)動物、動物組織、血液等呼吸代謝測量
l 土壤、濕地(di)、海洋(yang)沉積(ji)、河湖沉積(ji)剖面(mian)氧(yang)測量
l 生物反應器、發酵過程、酶動力(li)學、細胞(bao)培養等氧測量(liang)
l 糧食食品儲運、葡萄酒等氧(yang)測量
l 污水處理(li)、沼(zhao)氣、垃圾填埋(mai)場、有機物(wu)降解(jie)等氧測量(liang)
產品特(te)點
采(cai)用(yong)REDFLASH新技術精確(que)、靈敏的檢(jian)測氧氣、pH和溫度
內置濕度(du)和(he)大氣壓傳感(gan)器快速(su)準確不間(jian)斷的進行數據補償
在氣相、液相、半(ban)固相等各(ge)種環(huan)境(jing)中測量多分析(xi)物，特別適合光(guang)合放(fang)氧、酸(suan)堿度測量
提(ti)供1，2或4通道版(ban)本，一臺設備實現氧氣、pH和溫(wen)度同步測量
既可連接(jie)微型(xing)傳感(gan)器，小型(xing)傳感(gan)器，堅固型(xing)探(tan)針(zhen)(zhen)(zhen)、可換帽探(tan)針(zhen)(zhen)(zhen)、納米探(tan)針(zhen)(zhen)(zhen)、耐溶劑(ji)探(tan)針(zhen)(zhen)(zhen)，也可連接(jie)非(fei)接(jie)觸式點狀光學傳感(gan)器（測(ce)量杯、呼吸瓶、流通室(shi)芯片）
傳感器末(mo)端直徑從50 μm至3 mm
一(yi)臺FireSting-PRO可以同時(shi)連接幾個不同測量范圍(wei)（標準和(he)痕量）、不同種類分析物(wu)傳感(gan)器一(yi)起使(shi)用
通(tong)過USB連(lian)接PC供(gong)電(dian)(dian)和控制；或(huo)獨(du)立供(gong)電(dian)(dian)，采(cai)用Broadcast模式運行和模擬(ni)通(tong)道輸出數據
可提供OEM定制
新版PyroScience Workbench可(ke)同時連接10臺測量儀，還(huan)可(ke)進行漂移補償和氧氣速率計算
革(ge)命性(xing)的 REDFLASH 技術
由PyroScience發(fa)明的(de)REDFLASH技術(shu)(shu)基于只對分(fen)析物敏感(gan)的(de)REDFLASH染料發(fa)光(guang)(guang)材料。REDFLASH染料受紅光(guang)(guang)(λ=620 nm)激(ji)發(fa)后，會根(gen)據(ju)氧氣含(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)多少發(fa)出不同強(qiang)度(du)的(de)近(jin)紅外光(guang)(guang)（760nm NIR）。通過NIR強(qiang)度(du)的(de)測量(liang)(liang)(liang)可(ke)(ke)以反(fan)映(ying)氧氣含(han)量(liang)(liang)(liang)。REDFLASH技術(shu)(shu)擁有高精度(du)、高穩定性(xing)、低(di)功耗、受干(gan)擾程度(du)低(di)、響應快速等特點。紅色激(ji)發(fa)光(guang)(guang)可(ke)(ke)有效的(de)減小自(zi)發(fa)熒光(guang)(guang)的(de)干(gan)擾并降低(di)對生(sheng)物體的(de)脅(xie)迫。
REDFLASH染料被紅光激(ji)發(fa)后(hou)會發(fa)出(chu)NIR，隨分析(xi)物(wu)濃(nong)度變化而(er)發(fa)出(chu)的NIR逐漸變化
左圖：A）低氧(yang)濃(nong)度下高NIR發射(she)；B）高氧(yang)濃(nong)度下低NIR發射(she)
下(xia)圖：A）高pH下(xia)低NIR發射；B）低pH濃度下(xia)高NIR發射
主要(yao)技術參(can)數
系統組成：
FireSting-PRO是(shi)一(yi)款高(gao)精度(du)(du)、緊湊型(xing)、基于PC的光纖(xian)式多(duo)分析物測量儀，可提(ti)供單通(tong)(tong)道(dao)、雙通(tong)(tong)道(dao)及(ji)四通(tong)(tong)道(dao)版本。可廣泛用于實驗室和(he)野外短期調查或長期監測使用，以(yi)及(ji)工業領域的氧氣(qi)、pH監測。主機通(tong)(tong)過USB接(jie)(jie)(jie)口連接(jie)(jie)(jie)電腦(nao)供電和(he)控(kong)制；每種型(xing)號的主機均(jun)包含一(yi)個(ge)溫度(du)(du)傳感器接(jie)(jie)(jie)口，用以(yi)連接(jie)(jie)(jie)PT100型(xing)（例(li)如(ru)TDIP15）溫度(du)(du)探頭。
1.FireSting-PRO主機
圖中為四通道 FireSting O2 主機，其中 S1-S4 為 4 個傳感器接口，通過光纖與傳感器連接；T 為 TDIP15 溫度傳感器接口，USB 連接電腦。
2. 不同類型的傳感器
*含(han)微型和小型傳感器(qi)
3. 手動微(wei)操縱臺（Micromanipulator）
當(dang)需要(yao)精(jing)確(que)測量半固體（如底泥(ni)、biofilm等）中的氧氣(qi)濃度，特別是需要(yao)精(jing)確(que)的分層(ceng)測量時，可(ke)以(yi)使用手(shou)(shou)動型(xing)微(wei)操(cao)縱器(qi)MM33操(cao)縱光纖氧氣(qi)傳感器(qi)。MM33可(ke)以(yi)X，Y，Z軸(zhou)手(shou)(shou)動定(ding)位，三(san)個軸(zhou)的三(san)個控(kong)制旋(xuan)鈕的位置非常(chang)緊湊和方便。當(dang)固定(ding)上針(zhen)(zhen)狀探針(zhen)(zhen)以(yi)后，通(tong)過(guo)手(shou)(shou)動控(kong)制微(wei)操(cao)縱器(qi)將探針(zhen)(zhen)準確(que)的移動到樣品內部的指定(ding)部位，操(cao)作(zuo)精(jing)確(que)平穩(wen)，以(yi)獲取精(jing)確(que)測量結果。技術(shu)參數：重(zhong)650g，尺寸(cun)65 x 200 x 160 mm，可(ke)固定(ding)6.5 - 12mm直徑的傳感器(qi)，x / y / z軸(zhou)調(diao)節范圍20 mm / 25 mm / 37 mm，x / y / z軸(zhou)分辨率約100 μm / 100 μm / 10 μm。
為了獲取穩(wen)(wen)定(ding)測(ce)量，需要重型(xing)(xing)(xing)支(zhi)(zhi)架(jia)HS1或輕型(xing)(xing)(xing)支(zhi)(zhi)架(jia)LS1以穩(wen)(wen)定(ding)支(zhi)(zhi)撐(cheng)MM33微(wei)操(cao)縱(zong)臺(tai)。微(wei)操(cao)縱(zong)臺(tai)重型(xing)(xing)(xing)支(zhi)(zhi)架(jia)10kg，輕型(xing)(xing)(xing)支(zhi)(zhi)架(jia)4.5kg；尺寸(cun)400 x 360 x 560 mm，穩(wen)(wen)定(ding)支(zhi)(zhi)撐(cheng)微(wei)操(cao)縱(zong)臺(tai)；擺動自由三(san)角基(ji)；最多可(ke)裝載(zai)4臺(tai)微(wei)操(cao)縱(zong)臺(tai)；2根直徑(jing)12mm，高500 mm的(de)安裝桿，耐(nai)酸和海水。
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應用舉例(li)
1.葉片組織的氧含量測(ce)定
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圖(tu)片來源：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 針葉裂(lie)隙(xi)的(de)氧含量測(ce)定
臺(tai)灣云霧(wu)林(lin)中的(de)(de)臺(tai)灣扁柏(bo)Chamaecyparis obtuse var. formosana，通過(guo)顯微(wei)結構(gou)調查發現(xian)其(qi)90%的(de)(de)氣(qi)(qi)孔(kong)聚(ju)集在針葉裂隙內(nei)，并根據(ju)氧氣(qi)(qi)測(ce)量和(he)熒光劑示蹤發現(xian)往裂隙加的(de)(de)水滴并不會進入(ru)裂隙中。說(shuo)明臺(tai)灣扁柏(bo)具有疏水性，氣(qi)(qi)孔(kong)隱窩、氣(qi)(qi)孔(kong)聚(ju)集等“旱生型”特(te)征，裂隙存(cun)在一層空氣(qi)(qi)層（葉氣(qi)(qi)膜(mo)），可防(fang)止(zhi)沉降、霧(wu)和(he)水汽凝結覆蓋氣(qi)(qi)孔(kong)，使得其(qi)在高濕(shi)環(huan)境中保持二氧化碳(tan)吸(xi)收和(he)進行光合作用。
氧傳感器(50μm直徑針尖)放置(zhi)在裂隙處
a.干燥的葉；b, c. 加(jia)(jia)一滴(di)5μl水滴(di)；d. 加(jia)(jia)三滴(di)5μl水滴(di)
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(hu)總初級生產力(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(yan)設置（a）和氧氣傳感器布(bu)置（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(cao)甸的氧含量(liang)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。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)灣（A）和韓國Hoopo海(hai)灣（B）沿海(hai)水域(yu)海(hai)草的氧氣測(ce)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(can)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(dian)Forsmark的(de)瀉湖，因(yin)核電站(zhan)冷卻用(yong)抽走了(le)冷水(shui)，周邊溫暖的(de)污水(shui)直接(jie)注入引起(qi)了(le)緩慢的(de)水(shui)溫升高(gao)，很多種類(lei)的(de)魚(yu)已經消失(shi)，而歐洲鱸魚(yu)成(cheng)為優勢種。利(li)用(yong)光學(xue)氧傳感器測定了(le)高(gao)溫下鱸魚(yu)(Perca fluviatilis Linneaus)的(de)有氧代謝率和靜脈血氧分壓，并測定臨界(jie)高(gao)溫CTmax。發現增氧操作(zuo)引起(qi)了(le)23°C下有氧范(fan)(fan)圍的(de)雙倍增大(da)，而臨界(jie)高(gao)溫CTmax(34.6±0.1)與(yu)對(dui)照（34.0±0.5°C）沒有顯著增加；而缺(que)氧操作(zuo)在有氧范(fan)(fan)圍和CTmax方面與(yu)對(dui)照都沒有顯著差異。說明氧限制并不(bu)是(shi)決定魚(yu)類(lei)CTmax的(de)普遍機(ji)制。
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在(zai)靜脈竇中植入一種定制的光學傳感器，用于連續測量(liang)靜脈血(xue)液中的氧氣分壓
圖片(pian)來源：Timothy Clark – Australian Institute of Marine Science, Townsville, Australia.（左）Erik Sandblom – University of Gothenburg, G?teborg, Sweden.（右）
歐(ou)洲鱸魚(yu)在(zai)富氧hyperoxic和缺氧anaemic下(xia)的代(dai)謝反應(ying)
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(pu)萄糖(tang)制備的(de)壓實(shi)土(tu)塊加入人工土(tu)柱(zhu)后，檢(jian)測土(tu)柱(zhu)中氧含量(liang)變(bian)化，發現(xian)氧氣(qi)含量(liang)隨時間變(bian)化下降。這是由于葡(pu)萄糖(tang)的(de)加入引(yin)起土(tu)壤動物(wu)（蚯蚓(yin)）的(de)生物(wu)呼(hu)吸作用增強，消耗氧氣(qi)并產生二氧化碳。
利用氧氣傳感(gan)器監(jian)測土柱中氧氣變化
土(tu)柱(zhu)中加(jia)入葡萄糖土(tu)塊后，土(tu)壤氧氣含(han)量（%）隨(sui)時間下降
圖片來源(yuan)：Hochschule Osnabrück (Germany), Faculty of Agricultural Sciences and Landscape Architecture
產地：德國PyroScience
