氧(yang)氣測(ce)量的革命(ming)性技術，特別適合光合放氧(yang)、水(shui)體和土壤(rang)微生態長期(qi)監測(ce)研(yan)究
主要功能
袖珍式光纖氧(yang)氣(qi)測(ce)量(liang)儀FireStingGO2采用REDFLASH染料發(fa)光技(ji)術，具有大(da)容(rong)量(liang)內存、LCD顯示(shi)屏(ping)、機身小巧便攜，可(ke)與各種光纖氧(yang)氣(qi)傳感器連接使用，使田間和(he)實驗室研(yan)究(jiu)更加簡便和(he)高效。PyroScience氧(yang)氣(qi)傳感器即(ji)插即(ji)用、靈敏度(du)高、維護率極(ji)低，已在科學(xue)研(yan)究(jiu)領域及(ji)工業應(ying)用中獲得廣(guang)泛應(ying)用。
應(ying)用領域
l 水體(ti)溶解(jie)氧(yang)、藻類及藻類生物(wu)膜和植物(wu)的光合作用與呼吸作用測量(liang)
l 水生動(dong)物（魚類(lei)、水生昆蟲等無脊椎動(dong)物、浮游動(dong)物）等呼吸代謝(xie)測量(liang)
l 陸生動物、實驗動物、動物組(zu)織(zhi)、血液等呼吸代謝(xie)測量
l 土壤、濕地、海(hai)洋(yang)沉(chen)(chen)積(ji)、河湖沉(chen)(chen)積(ji)剖面(mian)氧測量(liang)
l 生物反(fan)應器、發酵過程、酶動力(li)學、細(xi)胞培養等氧(yang)測(ce)量(liang)
l 糧(liang)食食品儲(chu)運、葡萄酒等氧測量
l 污水處理、沼氣、垃圾填埋場、有(you)機物降解等(deng)氧測量
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產品特點
l 可連接各種測量(liang)范圍（標準和痕量(liang)）和類型的光纖氧(yang)氣傳感器，包括所有的探針式、探頭式、流通(tong)室芯(xin)片、呼吸瓶、點狀傳感器
l 自動溫度補償(chang)和(he)壓力(li)補償(chang)
l 先進(jin)的REDFLASH 技術
l LCD顯示屏
l 內置充電(dian)電(dian)池
l 機身小巧便攜，功(gong)能(neng)強大
l 長期數據存儲（大于1年）
l 單機(ji)操(cao)作或通過USB連接電(dian)腦操(cao)作
l 應用領域廣泛
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革命性的 REDFLASH 技(ji)術
由Pyro Science發(fa)明的REDFLASH技(ji)術(shu)是基于只(zhi)對氧氣敏(min)感的REDFLASH染料(liao)發(fa)光技(ji)術(shu)。REDFLASH染料(liao)受紅(hong)光(λ=620 nm)激發(fa)后，會根據氧氣含(han)量的多少發(fa)出不(bu)同強度(du)(du)的近紅(hong)外(wai)光（760nm NIR）。通過NIR強度(du)(du)的測(ce)量可(ke)以反映氧氣含(han)量。REDFLASH技(ji)術(shu)擁有高精度(du)(du)、高穩定性、低功耗、受干(gan)擾程度(du)(du)低、響應快速等特點。紅(hong)色激發(fa)光可(ke)有效的減(jian)小自發(fa)熒光的干(gan)擾并降低對生物(wu)體的脅迫。
REDFLASH染(ran)料被紅(hong)光(guang)激發后會發出近紅(hong)外光(guang)（NIR），隨氧氣濃(nong)度(du)上升發出的NIR逐漸(jian)降(jiang)低（淬滅(mie)效應）
A）低氧濃(nong)度下(xia)高NIR發(fa)射；B）高氧濃(nong)度下(xia)低NIR發(fa)射
主要技術參數(shu)
系統組成：
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. 不同類型的氧氣(qi)傳(chuan)感器
3. 手動微(wei)操縱臺（Micromanipulator）
當需要(yao)精(jing)確(que)測(ce)(ce)量半固(gu)(gu)體（如底泥、biofilm等）中的(de)氧(yang)氣(qi)濃度，特別(bie)是需要(yao)精(jing)確(que)的(de)分層測(ce)(ce)量時，可以使(shi)用手動(dong)型微(wei)操(cao)縱(zong)器(qi)MM33操(cao)縱(zong)光纖氧(yang)氣(qi)傳感(gan)器(qi)。MM33可以X，Y，Z軸(zhou)手動(dong)定位，三(san)個軸(zhou)的(de)三(san)個控制旋鈕的(de)位置非常(chang)緊湊(cou)和(he)方便。當固(gu)(gu)定上針(zhen)狀探針(zhen)以后，通過手動(dong)控制微(wei)操(cao)縱(zong)器(qi)將(jiang)探針(zhen)準(zhun)確(que)的(de)移動(dong)到(dao)樣(yang)品內部的(de)指定部位，操(cao)作精(jing)確(que)平穩，以獲取精(jing)確(que)測(ce)(ce)量結果。技術參數：重650g，尺寸65 x 200 x 160 mm，可固(gu)(gu)定6.5 - 12mm直徑(jing)的(de)傳感(gan)器(qi)，x / y / z軸(zhou)調節(jie)范(fan)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)定測量，需要(yao)重(zhong)(zhong)型支架(jia)HS1或輕型支架(jia)LS1以(yi)穩(wen)定支撐MM33微操縱(zong)臺(tai)(tai)。微操縱(zong)臺(tai)(tai)重(zhong)(zhong)型支架(jia)10kg，輕型支架(jia)4.5kg；尺寸(cun)400 x 360 x 560 mm，穩(wen)定支撐微操縱(zong)臺(tai)(tai)；擺(bai)動自由(you)三角(jiao)基；最多可裝載4臺(tai)(tai)微操縱(zong)臺(tai)(tai)；2根直(zhi)徑12mm，高500 mm的安裝桿(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(ce)定
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圖片來源：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)隙的氧含量測(ce)定(ding)
臺(tai)灣(wan)(wan)云霧林中的臺(tai)灣(wan)(wan)扁柏(bo)Chamaecyparis obtuse var. formosana，通過顯微結(jie)構調(diao)查發現(xian)(xian)其(qi)90%的氣(qi)(qi)孔(kong)聚集在針葉裂(lie)(lie)隙內，并(bing)根據氧氣(qi)(qi)測量(liang)和熒光(guang)劑示蹤(zong)發現(xian)(xian)往裂(lie)(lie)隙加的水(shui)滴(di)并(bing)不會進(jin)入(ru)裂(lie)(lie)隙中。說明臺(tai)灣(wan)(wan)扁柏(bo)具有疏水(shui)性(xing)，氣(qi)(qi)孔(kong)隱窩、氣(qi)(qi)孔(kong)聚集等“旱生型”特征，裂(lie)(lie)隙存在一層空氣(qi)(qi)層（葉氣(qi)(qi)膜(mo)），可防止沉降、霧和水(shui)汽凝結(jie)覆蓋氣(qi)(qi)孔(kong)，使(shi)得其(qi)在高濕環境中保持二氧化碳(tan)吸(xi)收(shou)和進(jin)行光(guang)合(he)作用。
氧傳感器(50μm直徑針尖(jian))放(fang)置(zhi)在裂(lie)隙處
a.干(gan)燥的葉；b, c. 加一(yi)滴(di)5μl水滴(di)；d. 加三(san)滴(di)5μl水滴(di)
參(can)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 珊瑚總初(chu)級生產力的研究(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(shi)驗設置（a）和(he)氧氣傳感器布置（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 沿海海底草甸的(de)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。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海灣（A）和韓(han)國(guo)Hoopo海灣（B）沿海水域(yu)海草的氧氣(qi)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(yuan)：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)(de)(de)瀉湖(hu)，因核電站冷卻(que)用(yong)抽走了(le)(le)冷水(shui)，周(zhou)邊溫(wen)暖(nuan)的(de)(de)(de)污(wu)水(shui)直接注入引起了(le)(le)緩慢的(de)(de)(de)水(shui)溫(wen)升高，很多種類(lei)的(de)(de)(de)魚(yu)已經消失，而(er)歐洲鱸魚(yu)成為(wei)優勢種。利用(yong)光學(xue)氧傳感器(qi)測(ce)定(ding)(ding)了(le)(le)高溫(wen)下鱸魚(yu)(Perca fluviatilis Linneaus)的(de)(de)(de)有(you)(you)(you)氧代謝率(lv)和靜脈(mo)血氧分壓，并測(ce)定(ding)(ding)臨界高溫(wen)CTmax。發現增(zeng)氧操(cao)作(zuo)引起了(le)(le)23°C下有(you)(you)(you)氧范圍(wei)的(de)(de)(de)雙倍增(zeng)大，而(er)臨界高溫(wen)CTmax(34.6±0.1)與對照（34.0±0.5°C）沒有(you)(you)(you)顯著(zhu)增(zeng)加；而(er)缺氧操(cao)作(zuo)在有(you)(you)(you)氧范圍(wei)和CTmax方面與對照都沒有(you)(you)(you)顯著(zhu)差異。說明氧限制并不是決定(ding)(ding)魚(yu)類(lei)CTmax的(de)(de)(de)普遍機制。
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在靜(jing)脈(mo)竇中(zhong)植入(ru)一種定(ding)制的(de)光學傳(chuan)感(gan)器，用(yong)于連(lian)續測量靜(jing)脈(mo)血液中(zhong)的(de)氧氣分壓
圖片(pian)來源(yuan)：Timothy Clark – Australian Institute of Marine Science, Townsville, Australia.（左(zuo)）Erik Sandblom – University of Gothenburg, G?teborg, Sweden.（右）
歐洲鱸魚在富(fu)氧(yang)hyperoxic和缺氧(yang)anaemic下(xia)的(de)代謝(xie)反(fan)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(xian)
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(tao)糖(tang)(tang)制(zhi)備(bei)的壓實土(tu)塊加入人工土(tu)柱后，檢測土(tu)柱中(zhong)氧(yang)含(han)量變(bian)化，發現氧(yang)氣含(han)量隨時間變(bian)化下(xia)降。這(zhe)是由于葡(pu)萄(tao)糖(tang)(tang)的加入引起(qi)土(tu)壤動物（蚯蚓）的生物呼吸作用(yong)增(zeng)強(qiang)，消耗氧(yang)氣并產生二氧(yang)化碳(tan)。
利用氧(yang)氣傳(chuan)感器監測土柱中(zhong)氧(yang)氣變化
土(tu)柱中加入葡萄(tao)糖土(tu)塊(kuai)后，土(tu)壤氧氣含量(liang)（%）隨時間(jian)下降(jiang)
圖片來源：Hochschule Osnabrück (Germany), Faculty of Agricultural Sciences and Landscape Architecture
產地(di)：德國PyroScience
