葉綠素(su)熒光(guang)(guang)(guang)技(ji)術是光(guang)(guang)(guang)合(he)作(zuo)(zuo)用(yong)研究過(guo)程中應用(yong)最(zui)廣泛的技(ji)術之一(yi)。通過(guo)測量(liang)植物光(guang)(guang)(guang)合(he)作(zuo)(zuo)用(yong)過(guo)程中發出的葉綠素(su)熒光(guang)(guang)(guang)強度(du)，可(ke)以研究光(guang)(guang)(guang)合(he)作(zuo)(zuo)用(yong)光(guang)(guang)(guang)能捕獲、能量(liang)轉換和電子傳遞相關(guan)的信息。葉綠素(su)熒光(guang)(guang)(guang)技(ji)術在評(ping)估藻(zao)類和植物的光(guang)(guang)(guang)合(he)性能差異，檢(jian)測它們在面臨(lin)生物或非(fei)生物脅迫時光(guang)(guang)(guang)合(he)生理(li)活性的變(bian)化等領域有著非(fei)常(chang)廣泛的應用(yong)。
基于(yu)葉綠(lv)素熒光技術和(he)CCD成(cheng)像(xiang)技術聯合開發(fa)出(chu)來的葉綠(lv)素熒光成(cheng)像(xiang)系統則為光合作(zuo)用研究開辟了另外一種可(ke)能(neng)，即光合(he)性能差異的可視化(hua)。從此，葉(xie)綠(lv)素熒光測量(liang)實(shi)現了由點到面(mian)的(de)飛躍。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。基于(yu)以上(shang)特(te)點，葉綠素熒光成(cheng)(cheng)像(xiang)技術在植物(wu)光合生(sheng)理研究、病理研究、突變體篩(shai)選等(deng)領(ling)域都積累了大量的(de)應用(yong)，逐(zhu)漸成(cheng)(cheng)為一種(zhong)提高實(shi)驗通量，洞察植物(wu)葉片細微差(cha)異(yi)的(de)強(qiang)大工(gong)具。至此，我們可以清楚地知道，葉綠素熒光成像系(xi)統(tong)是用(yong)于研究(jiu)植物光合作用(yong)的(de)測量設(she)備(bei)。如(ru)何選擇一款適合自己的葉綠素(su)熒光成像(xiang)系統？您該重點關注(zhu)哪些基本(ben)的技術(shu)細節？使用葉綠素(su)熒光成像(xiang)系統需要注(zhu)意哪些問(wen)題？蜂巢矩陣(zhen)葉綠素熒光成像系統HEXAGON-IMAGING-PAM可以給您答案，了解HEXAGONG-IMAGING-PAM可以幫您從技術背景(jing)入手，讓葉綠素熒光成像系統回(hui)歸光合作用研究，助力您的科研夢(meng)想(xiang)。葉(xie)綠(lv)(lv)素熒光成像系統的(de)核心技(ji)術是(shi)熒光測量+CCD成像。葉(xie)綠(lv)(lv)素熒光測量目前廣受歡迎的(de)仍然是(shi)脈沖振幅調制（PAM）技(ji)術，CCD成像現在(zai)普(pu)遍(bian)用的(de)是(shi)CMOS相機。葉綠(lv)素熒光成(cheng)像(xiang)系統的關鍵(jian)技(ji)術(shu)是成(cheng)像(xiang)單元中(zhong)光源的設計(ji)。只(zhi)有(you)在(zai)保證成(cheng)像區域有(you)效面積內的(de)所有(you)位置光(guang)強一(yi)致(zhi)，即(ji)光(guang)場均勻的(de)情況下(xia)，葉(xie)綠素熒光(guang)成(cheng)像系統才(cai)能夠用來(lai)評價葉(xie)片的(de)橫向異質(zhi)性。HEXAGON-IMAGING-PAM是(shi)德國WALZ公司最新推出的大(da)型蜂(feng)巢矩(ju)陣葉綠素熒光成像(xiang)系統(tong)。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(yi)用于測量光(guang)響應曲線(xian)或模(mo)擬光(guang)抑(yi)制。HEXAGON-IMAGING-PAM搭(da)載(zai)451 nm高(gao)強度(du)LED，測量光ML，光化光AL，飽和脈(mo)沖SP同源。測量光1-8H可調，最小強度(du)可低(di)至(zhi)約0.5 μmolm-2s-1，充分滿足Fo的(de)測量。光化光AL的(de)最大光強為2100 μmolm-2s-1，可以覆蓋絕大部分植(zhi)物(wu)的光飽(bao)和(he)點(dian)。飽(bao)和(he)脈(mo)沖SP的最大光強可達4100 μmolm-2s-1，足以(yi)關閉所有光(guang)(guang)系統的反應中心，測量(liang)Fm。此(ci)外HEXAGON-IMAGING-PAM還搭載了730 nm的遠紅光(guang)(guang)，以(yi)用于測量(liang)Fo’和狀(zhuang)態(tai)轉(zhuan)換。光(guang)場均(jun)勻是葉綠素熒(ying)光(guang)成像系(xi)統(tong)的基本要(yao)求，除此之外(wai)，光(guang)源的穩定(ding)性也非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)，因為光(guang)源陣(zhen)列中(zhong)的LED在實驗(yan)過(guo)程中(zhong)為測量(liang)提供強光(guang)脈沖，不可避免地要(yao)發(fa)熱(re)。發(fa)熱(re)會對LED的性能(neng)產生影響，因此除了(le)穩定(ding)的電(dian)源供給外(wai)還要(yao)重(zhong)點考慮(lv)LED工作(zuo)時的性能(neng)補償(chang)。HEXAGON-IMAGING-PAM成像單元的(de)(de)LED陣列(lie)采用六(liu)邊形蜂巢矩(ju)陣式設計，這種經過充分(fen)考(kao)量的(de)(de)設計為實現樣品區域的(de)(de)理想照明(ming)提(ti)供(gong)了最(zui)佳(jia)可能性。獨立的(de)(de)的(de)(de)六(liu)邊形面板單元可以(yi)更(geng)好地(di)補(bu)償LED的(de)(de)不平衡，為LED面板提(ti)供(gong)非常有效的(de)(de)冷卻系統，從而獲得(de)可重復性的(de)(de)結果，同(tong)時還可以(yi)最(zui)大限度的(de)(de)延長LED的(de)(de)使(shi)用壽命。葉綠素熒光(guang)(guang)(guang)成像(xiang)系統的(de)本(ben)質是光(guang)(guang)(guang)學(xue)成像(xiang)設備，因(yin)此在(zai)使用時(shi)還要(yao)考慮測量時(shi)的(de)工(gong)作距離，因(yin)為樣品與(yu)(yu)光(guang)(guang)(guang)源和(he)鏡(jing)頭的(de)距離會對(dui)測量產(chan)生(sheng)非常大的(de)影(ying)響，所以，當樣品與(yu)(yu)光(guang)(guang)(guang)源的(de)距離發生(sheng)改變時(shi)，最好重(zhong)新校(xiao)準光(guang)(guang)(guang)強。還要(yao)注意(yi)鏡(jing)頭的(de)光(guang)(guang)(guang)圈，焦距與(yu)(yu)對(dui)焦，特別是光(guang)(guang)(guang)圈的(de)大小(xiao)直接影(ying)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(xie)綠素熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)成像(xiang)系(xi)(xi)統是(shi)用于研究(jiu)植(zhi)物光(guang)(guang)(guang)(guang)合作用的(de)(de)(de)測(ce)量設備，讓葉(xie)綠素熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)成像(xiang)系(xi)(xi)統回歸光(guang)(guang)(guang)(guang)合作用研究(jiu)。HEXAGON-IMAGING-PAM可(ke)以(yi)測(ce)量慢速(su)(su)(su)熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)誘導動(dong)力學(xue)曲線(xian)，快速(su)(su)(su)光(guang)(guang)(guang)(guang)曲線(xian)，如果您特別關注(zhu)樣(yang)品(pin)間(jian)NPQ的(de)(de)(de)差異，它可(ke)以(yi)在慢速(su)(su)(su)誘導動(dong)力學(xue)曲線(xian)，快速(su)(su)(su)光(guang)(guang)(guang)(guang)曲線(xian)后自動(dong)增加暗弛豫測(ce)量過(guo)程，細分NPQ的(de)(de)(de)各種組分，如qE, qT, qI等。軟件(jian)界面可(ke)以(yi)顯示所有(you)熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)參(can)數(shu)(shu)的(de)(de)(de)動(dong)態過(guo)程，單(dan)次測(ce)量的(de)(de)(de)誘導曲線(xian)和光(guang)(guang)(guang)(guang)曲線(xian)參(can)數(shu)(shu)的(de)(de)(de)變化可(ke)以(yi)動(dong)態播(bo)放(fang)，同(tong)一條曲線(xian)中單(dan)個熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)參(can)數(shu)(shu)的(de)(de)(de)所有(you)圖片可(ke)以(yi)一鍵導出。如果您正在植(zhi)物狀態轉(zhuan)換(huan)相關的(de)(de)(de)研究(jiu)，軟件(jian)可(ke)以(yi)持續監(jian)測(ce)熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)參(can)數(shu)(shu)Ft，并可(ke)以(yi)以(yi)150 ms的(de)(de)(de)采樣(yang)頻(pin)率(lv)導出動(dong)力學(xue)軌跡。
實(shi)驗安全非(fei)常重要，為(wei)了(le)避(bi)免實(shi)驗過程中強光脈沖可(ke)能(neng)會損(sun)害實(shi)驗者眼睛(jing)的(de)潛在風險，為(wei)此WALZ為(wei)HEXAGON-IMAGING-PAM設(she)計了(le)滑動門，集成安全關閉功能(neng)，開門狀態下(xia)，飽(bao)和脈沖的(de)強度會被抑制，這樣可(ke)以保(bao)護(hu)操作人員(yuan)的(de)眼睛(jing)。HEXAGON-IMAGING-PAM是(shi)葉(xie)綠素(su)熒光成像技(ji)術在M系列IMAGING-PAM基(ji)礎(chu)上(shang)傳承與發展的(de)(de)(de)(de)新(xin)產品。IMAGING-PAM有(you)非常多(duo)的(de)(de)(de)(de)應用，在我們整(zheng)理的(de)(de)(de)(de)光合作用文獻數(shu)據庫中，是(shi)發表文章(zhang)最(zui)多(duo)的(de)(de)(de)(de)，單個型(xing)號超過1600篇。2021年，IMAGING-PAM參與發表的(de)(de)(de)(de)相關論文曾兩次登上(shang)專(zhuan)業期(qi)刊雜志的(de)(de)(de)(de)封面。德國WALZ掌握PAM的(de)(de)(de)(de)核(he)心技(ji)術，在此基(ji)礎(chu)上(shang)，HEXAGON-IMAGING-PAM集成像面積大、精度高、功(gong)能全(quan)、應用廣、文獻多(duo)、數(shu)據可視化于(yu)一身，它就是(shi)葉(xie)綠素(su)熒光成像系統(tong)的(de)(de)(de)(de)“六(liu)邊形戰士”。
讓(rang)葉綠素熒(ying)光(guang)成像回歸光(guang)合(he)作用(yong)研究
不忘(wang)初(chu)心！
