如(ru)今市面上有很多被稱(cheng)為葉綠素熒光成像系(xi)統的設備(bei)。單就設備(bei)的型號來講(jiang),已經不(bu)下十幾種,如(ru),***PAM,***CAM,***Explorer,***View等(deng)等(deng),進(jin)口的,國(guo)產的,封閉式的,開放式的,多功(gong)能的,多光譜(pu)的,高通量的,那叫一(yi)個(ge)眼花繚亂。如(ru)果(guo)這(zhe)個(ge)時候廠家再給(gei)你一(yi)堆花花綠綠的圖(tu)片在您眼前不(bu)斷(duan)的閃現,請問您該如(ru)何和判斷(duan)這(zhe)是什(shen)么(me)?我(wo)要(yao)的是什(shen)么(me)?好(hao)難(nan)!
葉綠素熒光成像系統是測量光合作用光反應能量轉換過程釋放的葉綠素熒光的成像工具。首先它是測量葉綠素熒光的,其次它可以成像。這下反而簡單了。
測(ce)(ce)量(liang)葉(xie)(xie)綠(lv)(lv)素(su)(su)熒光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)方(fang)法(fa)有很多種,目(mu)前(qian)受歡(huan)迎(ying)和(he)應(ying)用廣泛(fan)的(de)是脈(mo)沖(chong)振幅(fu)調制(zhi)(zhi)(PAM)方(fang)法(fa)。下面的(de)測(ce)(ce)量(liang)流程以脈(mo)沖(chong)振幅(fu)調制(zhi)(zhi)方(fang)法(fa)展開(kai):在開(kai)始測(ce)(ce)量(liang)之前(qian),葉(xie)(xie)片必須經過(guo)幾分(fen)(fen)鐘或者(zhe)幾十分(fen)(fen)鐘的(de)暗(an)適(shi)應(ying),這(zhe)取決于測(ce)(ce)量(liang)前(qian)葉(xie)(xie)子所處光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)環境(jing)的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)強度和(he)植物(wu)物(wu)種。黑暗(an)中葉(xie)(xie)綠(lv)(lv)素(su)(su)a熒光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)最(zui)(zui)小水平Fo通過(guo)低強度測(ce)(ce)量(liang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(Measure Light, ML)獲得,而暗(an)適(shi)應(ying)葉(xie)(xie)片的(de)最(zui)(zui)大熒光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)產量(liang)Fm則(ze)用飽(bao)和(he)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)脈(mo)沖(chong)(Saturation Pulse, SP)進行(xing)評(ping)估。在光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)化光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)照明(ming)(Actinic Light, AL, 即施加的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)強度)下,可(ke)(ke)以使(shi)用另一(yi)個(ge)飽(bao)和(he)脈(mo)沖(chong)估計(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)適(shi)應(ying)狀態下的(de)最(zui)(zui)大熒光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)Fm′。在施加的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)化光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)AL關閉(bi)之前(qian)測(ce)(ce)量(liang)熒光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)穩態水平Fs。除此(ci)之外(wai),在關閉(bi)AL后(有時需要開(kai)遠紅光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)Far Red Light, FR),可(ke)(ke)以測(ce)(ce)到另一(yi)個(ge)葉(xie)(xie)綠(lv)(lv)素(su)(su)熒光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)最(zui)(zui)低水平Fo′。Fm′和(he)Fo′之間的(de)差異是光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)下的(de)最(zui)(zui)大可(ke)(ke)變熒光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)Fv′。根據這(zhe)些(xie)測(ce)(ce)量(liang)的(de)基本葉(xie)(xie)綠(lv)(lv)素(su)(su)熒光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)參數,可(ke)(ke)以計(ji)算出其他一(yi)些(xie)更常用于葉(xie)(xie)綠(lv)(lv)素(su)(su)熒光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)分(fen)(fen)析的(de)參數。
葉(xie)綠素(su)熒光(guang)測量解(jie)決了(le),下面該(gai)討論(lun)成(cheng)(cheng)像了(le)。葉(xie)綠素(su)熒光(guang)成(cheng)(cheng)像可沒那(nei)么簡單,因為它(ta)不單單是拍照(zhao)。拍照(zhao)是一(yi)門光(guang)學(xue)藝(yi)術(shu),風景,人物拍照(zhao)講究個(ge)構圖得當,光(guang)線協調,亮暗對(dui)比,但是這些(xie)都(dou)不適用于葉(xie)綠素(su)熒光(guang)成(cheng)(cheng)像。葉(xie)綠素(su)熒光(guang)成(cheng)(cheng)像該(gai)考慮哪些(xie)因素(su)呢(ni)?
首先要考慮的是測量區域光場的均勻性。所謂的測量區域光場的均勻性是指在成像區域內,各個不同位點的光強差異,差異越小,光場越均勻。光場內的光強包括測量光,光化光,飽和脈沖光,遠紅光。是否均勻是衡量葉綠素熒光成像數據是否有效的基本原則。因為只有在光場均勻的情況下,才可以保證成像區域內樣品上的每一點接受到的光強是一致的,才可以進行多葉片同時測量,才可以進行橫向異質性分析。否則,數據的有效性無從談起。實踐證明,熒光成像系統并不是成像面積越大越好,首先要考慮的是成像均勻。如果光場不均勻,再大的成像面積也是無效面積,外圍和中心的測量結果也不具備可比性。
成像區(qu)域108個點(dian)的光強數據
其次要(yao)考慮的是工(gong)作距(ju)離。所謂(wei)的(de)(de)工作(zuo)(zuo)距離(li)(li)是指樣(yang)品和(he)測量系統的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)源以及成(cheng)像的(de)(de)鏡頭的(de)(de)空間距離(li)(li)。工作(zuo)(zuo)距離(li)(li)和(he)光(guang)(guang)(guang)場的(de)(de)均勻性是密切(qie)相(xiang)關的(de)(de),換(huan)句話說(shuo),光(guang)(guang)(guang)場在一個(ge)工作(zuo)(zuo)距離(li)(li)下是均勻的(de)(de),換(huan)一個(ge)工作(zuo)(zuo)距離(li)(li)就不一定(ding)了(le)。其次工作(zuo)(zuo)距離(li)(li)還影響樣(yang)品表面接收到的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)強,距離(li)(li)越遠(yuan)接收到的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)強越弱。實(shi)際應(ying)(ying)用中,如果工作(zuo)(zuo)距離(li)(li)發(fa)生(sheng)變(bian)化,請務必重新做光(guang)(guang)(guang)強校(xiao)準。否則樣(yang)品實(shi)際接收的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)強可(ke)能會與(yu)軟件顯(xian)示的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)強不一致,不能正確反應(ying)(ying)樣(yang)品的(de)(de)實(shi)際生(sheng)理狀(zhuang)態。
第三要考慮的是成像面積。所謂(wei)的成像面(mian)積是在設定(ding)的工(gong)作距離下(xia)測(ce)量區域光場均(jun)(jun)勻的有(you)(you)效面(mian)積。由此可見,成像面(mian)積和工(gong)作距離是密切(qie)相(xiang)關的,光場均(jun)(jun)勻的區域才算(suan)有(you)(you)效面(mian)積,有(you)(you)效面(mian)積內的所有(you)(you)位置被無(wu)差別測(ce)量,圖(tu)像內的所有(you)(you)信(xin)息才有(you)(you)可比性(xing)。
第(di)四個要(yao)考慮的(de)是光源光強(qiang)。光強包括測量光,光化光,飽和脈沖光的光強。1.測量光,它既不能太強,也不能太弱。測量光太弱,無法將本底熒光全部激發出來,導致飽和脈沖測量的可變熒光Fv包含部分Fo,Fv被高估。測量光太強,會破壞暗適應的狀態,導致測量的Fv被低估。2.光化光,它是在葉綠素熒光測量過程中誘導植物發生光合作用的光,通常強度是可調的。如果使用葉綠素熒光成像系統測量光響應曲線的話,光化光的強度通常需要達到1500-2000 μmol m-2 s-1。3.飽和脈沖光,它是用來測量和計算數據的光,在飽和脈沖期間,光系統被全部關閉,此時可以根據熒光發射的多少計算光化學淬滅和非光化學淬滅以及電子傳遞。飽和脈沖光的強度通常需要在3000-5000 μmol m-2 s-1以上。
總結一(yi)下,目前的(de)(de)(de)(de)葉(xie)(xie)綠(lv)(lv)素(su)熒光(guang)(guang)(guang)成(cheng)像(xiang)系(xi)統還是(shi)一(yi)個平(ping)面2D應用的(de)(de)(de)(de)測(ce)量系(xi)統。您也許會說,植物是(shi)立(li)體(ti)的(de)(de)(de)(de)呀(ya)!是(shi)的(de)(de)(de)(de),植物沒(mei)有(you)錯,但是(shi)考(kao)慮到光(guang)(guang)(guang)源(yuan),成(cheng)像(xiang)鏡頭和樣品的(de)(de)(de)(de)空間距離(li)是(shi)線(xian)性的(de)(de)(de)(de)。所以(yi)葉(xie)(xie)綠(lv)(lv)素(su)熒光(guang)(guang)(guang)成(cheng)像(xiang)也是(shi)平(ping)面2D的(de)(de)(de)(de),既然是(shi)平(ping)面測(ce)量系(xi)統,那么就要(yao)(yao)考(kao)慮成(cheng)像(xiang)區域的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)場均(jun)勻性,就要(yao)(yao)時(shi)刻注意光(guang)(guang)(guang)源(yuan)和鏡頭與葉(xie)(xie)片之間的(de)(de)(de)(de)距離(li),一(yi)個實驗中的(de)(de)(de)(de)所有(you)樣品要(yao)(yao)以(yi)相同的(de)(de)(de)(de)距離(li)進(jin)行測(ce)量。測(ce)量前準備(bei)階段的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)強校準也要(yao)(yao)在(zai)這(zhe)個距離(li)下進(jin)行。最后,葉(xie)(xie)綠(lv)(lv)素(su)熒光(guang)(guang)(guang)成(cheng)像(xiang)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)源(yuan)配(pei)置要(yao)(yao)滿足葉(xie)(xie)綠(lv)(lv)素(su)熒光(guang)(guang)(guang)測(ce)量的(de)(de)(de)(de)基本要(yao)(yao)求。
所以(yi),我(wo)們想從專業服務的角度給各位老師和(he)同(tong)學提兩(liang)點建議。1.如果您(nin)正在使用(yong)葉(xie)(xie)綠(lv)素(su)熒光(guang)成像系統(tong),請認(ren)真(zhen)思考上面(mian)提到的四點,非常重要(yao)。2.如果您(nin)計劃采(cai)購葉(xie)(xie)綠(lv)素(su)熒光(guang)成像系統(tong),同(tong)樣需要(yao)關注上面(mian)提到的四點,非常重要(yao)!
除了上面提到的(de)四點(dian)以外,葉綠(lv)素熒光(guang)成像(xiang)系統(tong)還有(you)一(yi)些(xie)其他的(de)技術(shu)參(can)數(shu)需要注意(yi),比(bi)如CCD的(de)幀(zhen)率,鏡頭的(de)焦(jiao)(jiao)距,對(dui)焦(jiao)(jiao),光(guang)圈等,這些(xie)參(can)數(shu)也會(hui)影響成像(xiang)結果,您把(ba)它(ta)比(bi)作一(yi)臺數(shu)碼相機(ji)就很好理解了。下(xia)面我(wo)們分別了解一(yi)下(xia)這幾個參(can)數(shu)。
1.CCD的幀率:理論上幀率(lv)越(yue)高(gao)(gao),畫面越(yue)流暢(chang),但也(ye)不(bu)是(shi)幀率(lv)越(yue)高(gao)(gao)越(yue)好(hao),它(ta)還(huan)取(qu)決(jue)于(yu)(yu)顯示終端的(de)(de)顯卡配置,被測光(guang)(guang)(guang)源(yuan)類型(xing)。百度百科(ke)搜索“幀率(lv)”您會看到以(yi)(yi)下內容“大多數研究參與者認為(wei)調制(zhi)光(guang)(guang)(guang)穩(wen)(wen)定。這種(zhong)調制(zhi)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)穩(wen)(wen)定感被稱為(wei)閃爍融合閾(yu)(yu)值。然而,當調制(zhi)光(guang)(guang)(guang)是(shi)不(bu)均勻的(de)(de)并且包含圖像時,閃爍融合閾(yu)(yu)值可以(yi)(yi)高(gao)(gao)得多,數百赫茲”。如果我沒(mei)理解錯的(de)(de)話,調制(zhi)光(guang)(guang)(guang)如果不(bu)均勻的(de)(de)話,閃爍融合閾(yu)(yu)值越(yue)高(gao)(gao),圖像穩(wen)(wen)定感越(yue)差。目(mu)前大多數葉綠(lv)素(su)熒光(guang)(guang)(guang)成(cheng)像系統的(de)(de)幀率(lv)為(wei)每秒30幀,屬于(yu)(yu)正常(chang)水平(ping),也(ye)相當的(de)(de)穩(wen)(wen)定可靠。另外一(yi)點,葉綠(lv)素(su)熒光(guang)(guang)(guang)成(cheng)像系統是(shi)一(yi)個”拍照“設備,不(bu)是(shi)一(yi)個“錄像”設備。無(wu)論您使用(yong)的(de)(de)是(shi)脈沖式還(huan)是(shi)調制(zhi)式,我們都需(xu)(xu)要用(yong)到飽和(he)閃光(guang)(guang)(guang)測量葉片的(de)(de)“瞬時”狀態并成(cheng)像,輸出的(de)(de)也(ye)都是(shi)2D圖像,所以(yi)(yi)無(wu)需(xu)(xu)過分糾結幀率(lv)。
2.鏡頭焦距,對(dui)焦,光圈(quan):這三個屬于鏡頭的(de)(de)(de)(de)(de)(de)常(chang)(chang)規參(can)數(shu),其實(shi)沒什么好(hao)說的(de)(de)(de)(de)(de)(de),但是(shi)(shi)如果(guo)(guo)(guo)(guo)不(bu)注意的(de)(de)(de)(de)(de)(de)話還是(shi)(shi)會影響測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)結果(guo)(guo)(guo)(guo)。A,焦距(ju)可(ke)(ke)以放(fang)大(拉近)/縮小(xiao)(放(fang)遠)圖像,調(diao)(diao)整(zheng)焦距(ju)并不(bu)會改變(bian)葉(xie)(xie)片與鏡頭和光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)(de)(de)(de)距(ju)離。對測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)不(bu)會產生(sheng)本質性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響。B,對焦可(ke)(ke)以使圖像邊(bian)緣(yuan)更(geng)(geng)加清晰(xi),通(tong)(tong)常(chang)(chang)調(diao)(diao)整(zheng)焦距(ju)后都(dou)需要(yao)重新(xin)對焦,否則圖像中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)葉(xie)(xie)片邊(bian)緣(yuan)可(ke)(ke)能是(shi)(shi)模糊(hu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de),輸出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熒光(guang)(guang)(guang)參(can)數(shu)圖像里(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)葉(xie)(xie)片邊(bian)緣(yuan)也(ye)是(shi)(shi)模糊(hu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。C,光(guang)(guang)(guang)圈(quan)(quan)由通(tong)(tong)光(guang)(guang)(guang)孔(kong)(kong)葉(xie)(xie)片組控制的(de)(de)(de)(de)(de)(de)位于鏡頭中(zhong)央的(de)(de)(de)(de)(de)(de)圓孔(kong)(kong),光(guang)(guang)(guang)圈(quan)(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大小(xiao)決定了通(tong)(tong)過(guo)鏡頭到(dao)達檢測(ce)(ce)(ce)(ce)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)線多少。這里(li)值(zhi)得一提的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)光(guang)(guang)(guang)圈(quan)(quan)F/值(zhi)越小(xiao),光(guang)(guang)(guang)圈(quan)(quan)孔(kong)(kong)徑越大,進入(ru)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)線越多,圖像越明(ming)亮。所(suo)以在(zai)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)過(guo)程中(zhong)最好(hao)不(bu)要(yao)隨意更(geng)(geng)改光(guang)(guang)(guang)圈(quan)(quan)大小(xiao),特別是(shi)(shi)在(zai)用葉(xie)(xie)綠素(su)熒光(guang)(guang)(guang)成(cheng)像系(xi)統測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)吸(xi)光(guang)(guang)(guang)度Absorptivity(Abs.)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時候,更(geng)(geng)是(shi)(shi)嚴(yan)禁(jin)調(diao)(diao)整(zheng)光(guang)(guang)(guang)圈(quan)(quan)大小(xiao),如果(guo)(guo)(guo)(guo)不(bu)小(xiao)心(xin)調(diao)(diao)了,需要(yao)重新(xin)調(diao)(diao)整(zheng)Abs.測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)所(suo)用光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)(de)(de)(de)參(can)數(shu)。如果(guo)(guo)(guo)(guo)之前沒在(zai)意光(guang)(guang)(guang)圈(quan)(quan)大小(xiao),做預實(shi)驗時發(fa)現測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)光(guang)(guang)(guang)調(diao)(diao)到(dao)最低(Meas light Int.=1,Gain=1)AOI的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Ft仍(reng)大于測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)限(xian)值(zhi),此時需要(yao)先調(diao)(diao)整(zheng)光(guang)(guang)(guang)圈(quan)(quan),然后再(zai)到(dao)Settings設置(zhi)(zhi)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)參(can)數(shu)。相反,如果(guo)(guo)(guo)(guo)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)光(guang)(guang)(guang)已經調(diao)(diao)到(dao)很(hen)大,AOI的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Ft仍(reng)不(bu)到(dao)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)下限(xian)值(zhi),也(ye)需要(yao)先調(diao)(diao)整(zheng)光(guang)(guang)(guang)圈(quan)(quan),然后再(zai)到(dao)Settings設置(zhi)(zhi)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)參(can)數(shu)。
M系列的MINI版的探(tan)頭(tou)是葉(xie)夾(jia)式的,可(ke)(ke)以(yi)直接(jie)夾(jia)住葉(xie)片(pian)測量即可(ke)(ke),可(ke)(ke)以(yi)攜帶至(zhi)野外使用。
M系列(lie)MICROSCOPY版是(shi)用于(yu)微藻或葉(xie)片顯微結(jie)構組織水(shui)平測量的(de)系統。
3D版是套(tao)機(ji),光源(yuan)和鏡頭(tou)都固定在(zai)框(kuang)架上,不可(ke)(ke)拆卸,3D版除了(le)葉綠(lv)素(su)熒光成(cheng)像以(yi)外可(ke)(ke)以(yi)用(yong)于(yu)小型植株(擬南(nan)芥(jie))3D成(cheng)像,分析(xi)植株的表(biao)型,如葉片數(shu)量,葉面積等(deng)。
Mobile版(ban)是(shi)MINI版(ban)的(de)變(bian)形,是(shi)專為(wei)雜草(cao)或(huo)貼地(di)植物(wu)設計的(de)版(ban)本,符合(he)人(ren)體工學(xue)的(de)背(bei)帶,延(yan)長的(de)手柄大(da)大(da)提(ti)高(gao)了野(ye)外測量的(de)便攜性,非常適合(he)研究除草(cao)劑對雜草(cao)作用效果,在除草(cao)劑的(de)研發和雜草(cao)管理上積(ji)累了大(da)量的(de)應(ying)用。
IMAGING-PAM不僅僅是數(shu)據圖像化那(nei)么簡(jian)單。
IMAGING-PAM葉綠素熒(ying)光成像系統發表的文章(zhang)非常(chang)多,涉及的樣品(pin)類型五花八門,最(zui)常(chang)見的有(you)擬南芥植(zhi)株(zhu),單(dan)個葉片,藻液,藻斑,苔蘚,珊瑚,甚至還(huan)有(you)愈(yu)傷(shang)組織。針對不同的樣品(pin)類型,測量(liang)時面臨的實際(ji)問題也千差(cha)萬(wan)別。比(bi)(bi)如(ru),我(wo)們要(yao)求(qiu)原位活體(ti)(ti)測量(liang),盡(jin)量(liang)不要(yao)離體(ti)(ti),但是有(you)些(xie)植(zhi)株(zhu)體(ti)(ti)量(liang)比(bi)(bi)較(jiao)大(da),無法整個放到(dao)(dao)成像區域,再比(bi)(bi)如(ru)有(you)些(xie)樣品(pin)葉柄比(bi)(bi)較(jiao)短,也同樣面臨類似的問題,還(huan)有(you)測量(liang)藻液,如(ru)何才(cai)能避免液面的反光等(deng)等(deng)。當我(wo)們遇到(dao)(dao)上面這些(xie)問題時該如(ru)何解決,怎么樣才(cai)能保證測量(liang)是準確的?
具體情(qing)況需要(yao)(yao)具體分析,如(ru)果(guo)要(yao)(yao)展開講(jiang),一篇(pian)文章也不(bu)一定能講(jiang)清楚,但我(wo)們還是根(gen)據經驗還是總結了(le)一些比較重要(yao)(yao)的注意事項,通(tong)過這篇(pian)文章分享給大(da)家。澤泉科技作(zuo)為(wei)WALZ的技術(shu)服務中(zhong)心,對IMAGING-PAM特(te)別(bie)熟悉,所以以它(ta)為(wei)例來講(jiang),如(ru)果(guo)您用的是其它(ta)品牌或型號的葉(xie)綠素熒光(guang)成像系(xi)統,也可(ke)以參考(kao),畢(bi)竟原理(li)是相通(tong)的。倘若下文內容與(yu)您接受設備(bei)培訓聽(ting)到的測量(liang)理(li)論有(you)差別(bie),歡迎(ying)各位讀者朋友留(liu)言咨詢,我(wo)們可(ke)以詳細交流(liu),共同學(xue)習。
首(shou)先,我們可以(yi)看看IMAGING-PAM成像的(de)圖片(pian)在文獻中是什么(me)樣(yang)子的(de)。然(ran)后再(zai)了(le)解實際應用(yong)中有哪些(xie)使用(yong)要求,變形(xing)方式。下面的(de)圖片(pian)展示了(le)IMAGING-PAM測量擬南(nan)(nan)芥(jie)(jie)植株,擬南(nan)(nan)芥(jie)(jie)平(ping)板(ban),大型植株,盛(sheng)放藻類懸浮液的(de)多孔(kong)板(ban),巖石附著藻,苔蘚等出現在發表文章中的(de)圖片(pian)。不(bu)難看出,IMAGING-PAM在不(bu)同類型的(de)樣(yang)品中積累了(le)大量的(de)應用(yong)。
下面,我(wo)們以經典的MAXI-IMAGING-PAM來看看在實際應用(yong)中(zhong)根據不同(tong)樣品類型它(ta)有哪(na)些變形方式。從(cong)下圖中(zhong)不難看出,只需(xu)要簡單的更改組裝方式,即可實現封(feng)閉,半開(kai)放,開(kai)放式測量。離體葉片,盆栽,大(da)型植株,盛放藻類的96孔板(ban)均可輕松(song)搞定。
不同組裝方(fang)式可以(yi)讓系統(tong)變得(de)靈活,適用(yong)多變的(de)(de)實驗需求,但(dan)是測量的(de)(de)本(ben)質沒(mei)有變,還(huan)是葉綠(lv)素熒光(guang)。所以(yi),一些(xie)(xie)測量的(de)(de)基(ji)本(ben)原(yuan)則必須搞清楚,如工作距離,成像面積(ji),測量區域光(guang)場的(de)(de)均勻(yun)性,光(guang)強(光(guang)化(hua)光(guang)+飽和脈沖(chong))的(de)(de)強度等等,以(yi)上這些(xie)(xie)因素都會(hui)影響到您的(de)(de)實驗結果(guo)。
1. 測量區域光場的均勻性:MAXI版的IMAGING-PAM光源陣列的LED排布是經過精心設計的,目的就是為了保證測量區域光場均一。經測算,MAXI 版IMAGING-PAM的光場均一性在標準工作距離18.5 cm時最(zui)優可達2%。MINI版本的IMAGING-PAM光源為四角相對排布,外圍尺寸9.4×8.6 cm,但是為了保證成像區域光場均勻,實際的成像面積則僅保留了2.4×3.2 cm的有效區域。測量區域光場的均勻性同樣是HEXAGON版本的旗艦參數。無論是MAXI版還是MINI版,再到現在最新的HEXAGON,德國WALZ始終堅守著該項技術的嚴謹性。
2.工(gong)(gong)作(zuo)距(ju)(ju)(ju)離(li)(li):為以(yi)MAXI版為例,工(gong)(gong)作(zuo)距(ju)(ju)(ju)離(li)(li)根據組裝(zhuang)方式(shi)的不(bu)同(tong)可(ke)以(yi)實現14.5-22.5 cm可(ke)調(diao)。標準設(she)置(zhi)下,打開(kai)成像單元紅(hong)色的護眼(yan)罩,放入樣品(pin)架,然(ran)后在(zai)樣品(pin)架上放置(zhi)葉片,葉片平展,此時葉片表面(mian)距(ju)(ju)(ju)離(li)(li)光源和鏡頭的距(ju)(ju)(ju)離(li)(li)即為標準工(gong)(gong)作(zuo)距(ju)(ju)(ju)離(li)(li)18.5 cm。如果LED陣列和鏡頭脫離(li)(li)護眼(yan)罩,則可(ke)以(yi)很(hen)方便的調(diao)整(zheng)工(gong)(gong)作(zuo)距(ju)(ju)(ju)離(li)(li)。MINI版本的工(gong)(gong)作(zuo)距(ju)(ju)(ju)離(li)(li)通常為固定(ding)的7 cm。HEXAGON版本的標準工(gong)(gong)作(zuo)距(ju)(ju)(ju)離(li)(li)為20 cm。
3.成(cheng)像(xiang)面(mian)積(ji):MAXI版(ban)工作距(ju)(ju)離為(wei)(wei)(wei)(wei)14.5 cm的(de)時(shi)候(hou),成(cheng)像(xiang)面(mian)積(ji)為(wei)(wei)(wei)(wei)7.5×10 cm;工作距(ju)(ju)離為(wei)(wei)(wei)(wei)22.5 cm的(de)時(shi)候(hou),成(cheng)像(xiang)面(mian)積(ji)是(shi)11×15 cm。MINI版(ban)工作距(ju)(ju)離為(wei)(wei)(wei)(wei)固定的(de)7 cm,成(cheng)像(xiang)面(mian)積(ji)為(wei)(wei)(wei)(wei)2.4×3.2 cm。HEXAGON在標準工作距(ju)(ju)離下成(cheng)像(xiang)面(mian)積(ji)為(wei)(wei)(wei)(wei)20×24 cm。IMAGING-PAM的(de)成(cheng)像(xiang)面(mian)積(ji)即為(wei)(wei)(wei)(wei)有(you)效面(mian)積(ji),有(you)效面(mian)積(ji)內的(de)所(suo)有(you)位置被無(wu)差別測(ce)量。
4. 光源光強,以MAXI版IMAGING-PAM目前搭載的LED光源陣列為例,需要300 W的額外供電。標準工作距離18.5 cm,光化光最大可達1900 μmol m-2 s-1PAR,大大超過所有植物的光飽和點。飽和脈沖最高可達4000 μmol m-2 s-1PAR,足夠關閉所有光系統的反應中心。HEXAGON-IMAGING-PAM的光源性能有了大幅的提升,標準工作距離20 cm,光化光最大可達3000 μmol m-2 s-1PAR,飽和脈沖最高可達5000 μmol m-2 s-1PAR,因此HEXAGON-IMAGING-PAM在工作距離上還有一定的調整空間。
IMAGING-PAM有非常多的(de)(de)應用,在(zai)我們(men)整理的(de)(de)光合作用文獻數據庫中,是發(fa)表(biao)文章較多的(de)(de)型(xing)號,單個(ge)型(xing)號超過(guo)1800篇。2021年(nian),IMAGING-PAM參(can)與發(fa)表(biao)的(de)(de)相關論文曾兩(liang)次登上專業期刊(kan)的(de)(de)封面。德國WALZ掌握葉綠素(su)熒(ying)光成像(xiang)系(xi)統的(de)(de)核(he)心技(ji)術。IMAGING-PAM,值(zhi)得您的信任~
相關閱讀:
?
?
?