葉綠素熒光(guang)技術是光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)研(yan)究(jiu)(jiu)過(guo)程中(zhong)(zhong)應用(yong)廣(guang)泛(fan)的技術之一。通過(guo)測(ce)量(liang)植(zhi)物(wu)(wu)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)過(guo)程中(zhong)(zhong)發出(chu)的葉綠素熒光(guang)強度，可以研(yan)究(jiu)(jiu)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)光(guang)能(neng)捕獲、能(neng)量(liang)轉(zhuan)換和(he)電子傳遞相關的信息。葉綠素熒光(guang)技術在評(ping)估藻類和(he)植(zhi)物(wu)(wu)的光(guang)合(he)性能(neng)差異，檢測(ce)它們在面(mian)臨生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)或非生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)脅迫時光(guang)合(he)生(sheng)(sheng)(sheng)理(li)活性的變化等領域有著非常廣(guang)泛(fan)的應用(yong)。
基于葉綠素熒(ying)光技(ji)術和CCD成像(xiang)技(ji)術聯(lian)合開發出來的葉綠素熒(ying)光成像(xiang)系統則為光合作用研究開辟了另(ling)外一種可能，即光合性(xing)能(neng)差異的可視化。從此，葉(xie)綠素熒光測量(liang)實現了由(you)點(dian)到(dao)面的飛躍(yue)。葉綠素熒光成像系統的主要優勢是能夠直接測量完整葉片或者同時測量多個植物材料，評估單個葉片不同位置，同株植物不同葉片或者多株植物不同葉片的空間異質性。基(ji)于以上特點，葉綠(lv)素熒光(guang)成(cheng)像技術在(zai)植(zhi)物(wu)光(guang)合生理研(yan)(yan)究、病理研(yan)(yan)究、突變(bian)體(ti)(ti)篩選(xuan)等領(ling)域都積累了大(da)量的應(ying)用，逐漸成(cheng)為一種(zhong)提(ti)高實驗(yan)通量，洞察(cha)植(zhi)物(wu)葉片細微差異的強(qiang)大(da)工(gong)具。（點擊查(cha)看(kan)大(da)圖(tu)）至此，我們可以(yi)清楚地知道，葉綠素熒光成(cheng)像系統(tong)是用(yong)于研究植物(wu)光合(he)作(zuo)用(yong)的測(ce)量設備(bei)。如何(he)選擇(ze)一款(kuan)適合自己的葉綠素(su)熒(ying)光成像(xiang)系(xi)統(tong)？您該(gai)重點關注哪些(xie)基本的技術(shu)細節(jie)？使用葉綠素(su)熒(ying)光成像(xiang)系(xi)統(tong)需要注意哪些(xie)問題(ti)？蜂(feng)巢矩陣葉綠素(su)熒光成(cheng)像系(xi)統(tong)HEXAGON-IMAGING-PAM可以給您答(da)案，了解HEXAGONG-IMAGING-PAM可以幫您從技術背(bei)景入手，讓(rang)葉綠素(su)熒光成(cheng)像系(xi)統(tong)回歸光合作用研究，助(zhu)力(li)您的科(ke)研夢想(xiang)。葉綠素(su)熒光(guang)(guang)成(cheng)像(xiang)系統的核心技術(shu)(shu)是熒光(guang)(guang)測量+CCD成(cheng)像(xiang)。葉綠素(su)熒光(guang)(guang)測量目前廣受歡迎的仍(reng)然(ran)是脈沖振(zhen)幅(fu)調制（PAM）技術(shu)(shu)，CCD成(cheng)像(xiang)現在普遍用的是CMOS相機。葉綠素熒光成像系統的關鍵技術是成像單元中光源(yuan)的設計(ji)。只有在保證成像(xiang)區域有效面積(ji)內(nei)的所有位(wei)置光強一致，即光場均(jun)勻(yun)的情況下，葉綠素熒光成像(xiang)系統才能夠用來評(ping)價(jia)葉片(pian)的橫向異質性。HEXAGON-IMAGING-PAM是德國WALZ公(gong)司(si)新推出的大型蜂巢矩陣葉(xie)綠(lv)素熒光成(cheng)像系統。它憑借脈沖振幅調制（PAM）技術和高精度的CCD成像單元，可以對480 cm2（20×24 cm）的區域進行成像，分辨率高達1.2 MP，像素尺寸3.45 x 3.45 μm。超高分辨率的基礎是成像區域光場的均勻性（±7%），在設計過程中，光源陣列中LED的位置是經過精心布局的，以保證測量區域內無陰影，所有成像區域內的樣品均勻照光，樣品間的差異可以盡收眼底。光場均勻的要求既是多方面的，也是高度統一的，對于PAM技術而言，成像單元需要為測量提供測量光ML，光化光AL和飽和脈沖SP，這就要求它們必須全部做到對樣品的均勻照光。與此同時，還要做到測量光強度必須足夠低（＜1 μmolm-2s-1），低到可以在反應中心完全開放時測量最小熒光Fo，飽和脈沖強度足夠高（＞3000 μmolm-2s-1），高到可以誘導出反應中心完全關閉的最大熒光Fm，光化光強度必須高于絕大部分樣品的光飽和點（＞2000 μmolm-2s-1），可以用于(yu)測量光響應曲線或模擬光抑制。HEXAGON-IMAGING-PAM搭載451 nm高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)LED，測(ce)量光ML，光化光AL，飽和脈沖SP同源。測(ce)量光1-8H可調，最小強(qiang)(qiang)度(du)可低至約0.5 μmolm-2s-1，充分滿足Fo的測量。光化光AL的最大(da)光強為2100 μmolm-2s-1，可以覆(fu)蓋絕大(da)(da)部分植(zhi)物的光飽(bao)和(he)點。飽(bao)和(he)脈沖SP的最大(da)(da)光強可達4100 μmolm-2s-1，足以關閉(bi)所有光系(xi)統的(de)反應中(zhong)心，測量Fm。此(ci)外(wai)HEXAGON-IMAGING-PAM還搭載了730 nm的(de)遠紅光，以用于測量Fo’和狀態轉(zhuan)換(huan)。光(guang)場均(jun)勻是葉綠素熒光(guang)成像系統(tong)的(de)(de)(de)基本要求(qiu)，除此之(zhi)外(wai)，光(guang)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)也非常重要，因為光(guang)源(yuan)(yuan)陣列中的(de)(de)(de)LED在實(shi)驗(yan)過程(cheng)中為測量提供(gong)強光(guang)脈(mo)沖，不可避(bi)免地要發(fa)熱。發(fa)熱會對LED的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)產(chan)生影(ying)響，因此除了(le)穩定(ding)的(de)(de)(de)電源(yuan)(yuan)供(gong)給外(wai)還要重點考(kao)慮LED工作時的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)補(bu)償。HEXAGON-IMAGING-PAM成像單(dan)元的(de)(de)LED陣(zhen)列(lie)采用六邊(bian)(bian)形(xing)(xing)蜂巢(chao)矩陣(zhen)式設計，這種經過充分考量的(de)(de)設計為實現樣(yang)品(pin)區域的(de)(de)理(li)想照明提供了最(zui)佳(jia)可(ke)能性(xing)。獨立的(de)(de)的(de)(de)六邊(bian)(bian)形(xing)(xing)面板單(dan)元可(ke)以更(geng)好(hao)地補償(chang)LED的(de)(de)不平衡，為LED面板提供非常(chang)有效的(de)(de)冷卻系統，從而獲(huo)得可(ke)重復性(xing)的(de)(de)結果，同時(shi)還(huan)可(ke)以最(zui)大(da)限度的(de)(de)延長LED的(de)(de)使用壽命。葉綠素(su)熒(ying)光成(cheng)像(xiang)系(xi)統的(de)本質(zhi)是光學成(cheng)像(xiang)設備，因(yin)此(ci)在使用(yong)時(shi)還(huan)要考慮測量時(shi)的(de)工作(zuo)距離，因(yin)為樣品與(yu)光源和鏡頭的(de)距離會對測量產(chan)生(sheng)非常大(da)的(de)影響，所以(yi)，當樣品與(yu)光源的(de)距離發生(sheng)改變時(shi)，最好(hao)重新校準光強。還(huan)要注意鏡頭的(de)光圈(quan)，焦(jiao)距與(yu)對焦(jiao)，特(te)別是光圈(quan)的(de)大(da)小直接影響CCD檢測信號的(de)強度。HEXAGON-IMAGING-PAM標準工作距離20 cm，可提供480 cm2面積內的均勻照光和成像。成像面積及足夠大才可以兼容多種樣品類型的測量，它可以直接測量穴盤或培養皿中的高等植物，也可以測量多孔板中的微藻，苔蘚，底泥，單次即可完成4塊96孔板的測量。如果您的樣品需要保持無菌，它也可以透過透明蓋直接測量樣品的葉綠素熒光。如果您的樣品是種在單獨的培養盆里，可以借助植物樣品托盤支架IMAG-HEX/PH，支架允許一次放置9個直徑6 cm的培養盆，大大提高了實驗的通量。
葉綠素(su)熒(ying)光(guang)(guang)(guang)成像系統是用(yong)于(yu)研(yan)究(jiu)植物(wu)光(guang)(guang)(guang)合作用(yong)的(de)(de)(de)測(ce)量設備，讓(rang)葉綠素(su)熒(ying)光(guang)(guang)(guang)成像系統回歸光(guang)(guang)(guang)合作用(yong)研(yan)究(jiu)。HEXAGON-IMAGING-PAM可以(yi)(yi)(yi)測(ce)量慢速(su)熒(ying)光(guang)(guang)(guang)誘(you)導(dao)動(dong)力學(xue)曲線(xian)(xian)，快速(su)光(guang)(guang)(guang)曲線(xian)(xian)，如(ru)果您特別關注樣品間(jian)NPQ的(de)(de)(de)差異，它可以(yi)(yi)(yi)在慢速(su)誘(you)導(dao)動(dong)力學(xue)曲線(xian)(xian)，快速(su)光(guang)(guang)(guang)曲線(xian)(xian)后(hou)自動(dong)增(zeng)加暗弛豫(yu)測(ce)量過程(cheng)，細分NPQ的(de)(de)(de)各種組(zu)分，如(ru)qE, qT, qI等(deng)。軟(ruan)件界面可以(yi)(yi)(yi)顯示所有熒(ying)光(guang)(guang)(guang)參數的(de)(de)(de)動(dong)態(tai)(tai)過程(cheng)，單次(ci)測(ce)量的(de)(de)(de)誘(you)導(dao)曲線(xian)(xian)和(he)光(guang)(guang)(guang)曲線(xian)(xian)參數的(de)(de)(de)變化(hua)可以(yi)(yi)(yi)動(dong)態(tai)(tai)播放，同一條曲線(xian)(xian)中單個熒(ying)光(guang)(guang)(guang)參數的(de)(de)(de)所有圖(tu)片可以(yi)(yi)(yi)一鍵導(dao)出(chu)。如(ru)果您正在植物(wu)狀態(tai)(tai)轉換相關的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)，軟(ruan)件可以(yi)(yi)(yi)持續監測(ce)熒(ying)光(guang)(guang)(guang)參數Ft，并(bing)可以(yi)(yi)(yi)以(yi)(yi)(yi)150 ms的(de)(de)(de)采(cai)樣頻(pin)率(lv)導(dao)出(chu)動(dong)力學(xue)軌(gui)跡。
實驗(yan)安全非常重要，為了避免實驗(yan)過程中強光脈沖(chong)可(ke)能(neng)會(hui)損害實驗(yan)者(zhe)眼(yan)睛(jing)的潛(qian)在風險，為此(ci)WALZ為HEXAGON-IMAGING-PAM設(she)計了滑動門(men)，集成安全關閉功能(neng)，開門(men)狀(zhuang)態下，飽和脈沖(chong)的強度會(hui)被抑(yi)制，這樣(yang)可(ke)以(yi)保護操作人員的眼(yan)睛(jing)。HEXAGON-IMAGING-PAM是葉(xie)綠素熒光成像技術在M系列(lie)IMAGING-PAM基礎(chu)上(shang)(shang)傳承(cheng)與發展的新產品。IMAGING-PAM有非(fei)常多(duo)的應用，在我們整理(li)的光合作用文(wen)獻數據庫中，是發表文(wen)章(zhang)最多(duo)的，單個型號超過1600篇。2021年，IMAGING-PAM參與發表的相(xiang)關(guan)論(lun)文(wen)曾兩(liang)次登上(shang)(shang)專業期刊雜志(zhi)的封面(mian)。德國WALZ掌握(wo)PAM的核心技術，在此基礎(chu)上(shang)(shang)，HEXAGON-IMAGING-PAM集成像面(mian)積大、精(jing)度(du)高、功(gong)能(neng)全(quan)、應用廣(guang)、文(wen)獻多(duo)、數據可(ke)視化于一身，它就是葉(xie)綠素熒光成像系統的“六邊形戰士”。
讓葉(xie)綠(lv)素熒(ying)光成像回(hui)歸光合作用研究
不忘(wang)初(chu)心！
