葉(xie)綠素熒(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)技(ji)(ji)術是光(guang)(guang)(guang)(guang)合(he)(he)作用(yong)(yong)(yong)研(yan)(yan)究(jiu)過(guo)程中應用(yong)(yong)(yong)最廣泛(fan)的(de)技(ji)(ji)術之一(yi)。通過(guo)測量植(zhi)物光(guang)(guang)(guang)(guang)合(he)(he)作用(yong)(yong)(yong)過(guo)程中發出的(de)葉(xie)綠素熒(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)強(qiang)度，可(ke)以(yi)研(yan)(yan)究(jiu)光(guang)(guang)(guang)(guang)合(he)(he)作用(yong)(yong)(yong)光(guang)(guang)(guang)(guang)能捕獲、能量轉換和(he)電子傳遞相關(guan)的(de)信息(xi)。葉(xie)綠素熒(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)技(ji)(ji)術在評估藻類和(he)植(zhi)物的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)合(he)(he)性能差異，檢測它們在面臨生物或非(fei)生物脅迫時光(guang)(guang)(guang)(guang)合(he)(he)生理活(huo)性的(de)變化等(deng)領(ling)域有著非(fei)常廣泛(fan)的(de)應用(yong)(yong)(yong)。
基于(yu)葉綠(lv)(lv)素(su)熒(ying)(ying)光(guang)技術和(he)CCD成(cheng)像技術聯合(he)開發出來的(de)葉綠(lv)(lv)素(su)熒(ying)(ying)光(guang)成(cheng)像系統則為光(guang)合(he)作用研(yan)究開辟(pi)了另外一種(zhong)可能，即(ji)光合性能差異的可(ke)視化。從此，葉綠素熒光(guang)測(ce)量(liang)實現了由點到面的飛躍。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)以上特點，葉綠(lv)素熒光成像技(ji)術在植物(wu)光合生理研究(jiu)、病理研究(jiu)、突變(bian)體篩選等(deng)領域都積累了大量的應(ying)用(yong)，逐漸(jian)成為一(yi)種提(ti)高實驗通量，洞察植物(wu)葉片細微差異的強(qiang)大工具。至此，我們可以清楚(chu)地知道，葉綠素熒光成像(xiang)系統是用(yong)于研究植物光合作用(yong)的(de)測量設備。如何選擇一(yi)款適合自己的葉綠素熒光(guang)成像(xiang)系統？您該重(zhong)點關(guan)注哪些基本的技術細節(jie)？使用葉綠素熒光(guang)成像(xiang)系統需要注意(yi)哪些問題？蜂巢矩(ju)陣葉綠素熒光成(cheng)像系(xi)統HEXAGON-IMAGING-PAM可以(yi)給您答案(an)，了解HEXAGONG-IMAGING-PAM可以(yi)幫(bang)您從技術背景入手，讓葉綠素熒光成(cheng)像系(xi)統回歸光合作用研(yan)究，助力(li)您的科研(yan)夢想。葉(xie)綠素(su)(su)熒光成(cheng)像(xiang)系統的(de)核心技(ji)術是(shi)熒光測量+CCD成(cheng)像(xiang)。葉(xie)綠素(su)(su)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(cheng)像(xiang)現在普遍用的(de)是(shi)CMOS相機。葉綠(lv)素(su)熒光成像系(xi)統(tong)的關鍵技(ji)術是成像單元中光源的設(she)計(ji)。只有(you)在保證(zheng)成像區域有(you)效面積內的所有(you)位置光(guang)強一致，即光(guang)場均勻的情況(kuang)下，葉綠素熒光(guang)成像系統才能夠用來評價葉片的橫(heng)向異質性。HEXAGON-IMAGING-PAM是德國WALZ公(gong)司最新推出的大型蜂巢矩(ju)陣葉綠素(su)熒(ying)光成像系統。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(ke)以用于測(ce)量光響應曲線或模擬(ni)光抑制。HEXAGON-IMAGING-PAM搭載451 nm高強度(du)LED，測量(liang)光ML，光化光AL，飽和脈沖(chong)SP同源。測量(liang)光1-8H可調，最小強度(du)可低至約0.5 μmolm-2s-1，充(chong)分滿足Fo的(de)測量。光(guang)化光(guang)AL的(de)最(zui)大光(guang)強(qiang)為2100 μmolm-2s-1，可以覆蓋絕(jue)大部分(fen)植物的光飽和點(dian)。飽和脈沖SP的最大光強可達4100 μmolm-2s-1，足以關(guan)閉所有光系統的反(fan)應中心，測量(liang)Fm。此外HEXAGON-IMAGING-PAM還搭載了730 nm的遠紅光，以用于(yu)測量(liang)Fo’和狀態轉(zhuan)換。光(guang)(guang)場均(jun)勻是葉綠素熒光(guang)(guang)成(cheng)像系統的(de)基本要求，除(chu)此之外，光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)的(de)穩定性也非常重要，因為光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)陣列中的(de)LED在實驗過程中為測量提供(gong)強光(guang)(guang)脈沖，不可避免地要發熱。發熱會對LED的(de)性能產生影(ying)響，因此除(chu)了穩定的(de)電源(yuan)(yuan)供(gong)給外還要重點考慮LED工(gong)作時的(de)性能補(bu)償(chang)。HEXAGON-IMAGING-PAM成像單元的(de)(de)(de)(de)LED陣列采用(yong)(yong)六邊形蜂巢矩陣式設計(ji)，這(zhe)種經過充分考量的(de)(de)(de)(de)設計(ji)為實現樣品區域(yu)的(de)(de)(de)(de)理想照(zhao)明提(ti)(ti)供(gong)(gong)了最佳(jia)可(ke)能性。獨立的(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)六邊形面板單元可(ke)以更好地補(bu)償LED的(de)(de)(de)(de)不平(ping)衡，為LED面板提(ti)(ti)供(gong)(gong)非(fei)常有效的(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻系統，從(cong)而獲得可(ke)重復性的(de)(de)(de)(de)結果，同時(shi)還可(ke)以最大限度的(de)(de)(de)(de)延(yan)長(chang)LED的(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)壽(shou)命。
葉綠(lv)素(su)熒光(guang)(guang)(guang)成(cheng)像系統的(de)(de)(de)本質是光(guang)(guang)(guang)學成(cheng)像設(she)備，因此在(zai)使用(yong)時(shi)還(huan)要(yao)考慮測(ce)(ce)量時(shi)的(de)(de)(de)工作距離(li)，因為樣品與(yu)光(guang)(guang)(guang)源和鏡(jing)頭(tou)的(de)(de)(de)距離(li)會對測(ce)(ce)量產生(sheng)非常(chang)大的(de)(de)(de)影響，所以，當樣品與(yu)光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)距離(li)發生(sheng)改變時(shi)，最好重新校準(zhun)光(guang)(guang)(guang)強。還(huan)要(yao)注意鏡(jing)頭(tou)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)圈，焦(jiao)距與(yu)對焦(jiao)，特(te)別是光(guang)(guang)(guang)圈的(de)(de)(de)大小(xiao)直接影響CCD檢測(ce)(ce)信號的(de)(de)(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(lv)素熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)成(cheng)像系統(tong)是用(yong)于研(yan)究(jiu)植物光(guang)(guang)(guang)(guang)合作用(yong)的測(ce)量(liang)(liang)設備，讓(rang)葉(xie)綠(lv)素熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)成(cheng)像系統(tong)回歸(gui)光(guang)(guang)(guang)(guang)合作用(yong)研(yan)究(jiu)。HEXAGON-IMAGING-PAM可(ke)(ke)以(yi)(yi)測(ce)量(liang)(liang)慢速熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)誘導(dao)動(dong)力(li)學(xue)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)，快速光(guang)(guang)(guang)(guang)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)，如(ru)(ru)果您(nin)特(te)別關注樣品間NPQ的差(cha)異，它可(ke)(ke)以(yi)(yi)在(zai)(zai)慢速誘導(dao)動(dong)力(li)學(xue)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)，快速光(guang)(guang)(guang)(guang)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)后自動(dong)增(zeng)加暗弛(chi)豫測(ce)量(liang)(liang)過程，細分NPQ的各種(zhong)組分，如(ru)(ru)qE, qT, qI等。軟件(jian)界面可(ke)(ke)以(yi)(yi)顯示所有(you)熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)參數的動(dong)態過程，單次測(ce)量(liang)(liang)的誘導(dao)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)和光(guang)(guang)(guang)(guang)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)參數的變(bian)化可(ke)(ke)以(yi)(yi)動(dong)態播放，同一條曲(qu)(qu)線(xian)(xian)中(zhong)單個熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)參數的所有(you)圖片可(ke)(ke)以(yi)(yi)一鍵導(dao)出。如(ru)(ru)果您(nin)正(zheng)在(zai)(zai)植物狀態轉(zhuan)換相關的研(yan)究(jiu)，軟件(jian)可(ke)(ke)以(yi)(yi)持續監測(ce)熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)參數Ft，并可(ke)(ke)以(yi)(yi)以(yi)(yi)150 ms的采樣頻率(lv)導(dao)出動(dong)力(li)學(xue)軌跡。
實(shi)驗安全非常重要，為(wei)了避免實(shi)驗過程(cheng)中強(qiang)光脈沖可能會損害實(shi)驗者眼(yan)睛的潛(qian)在風險(xian)，為(wei)此WALZ為(wei)HEXAGON-IMAGING-PAM設計了滑動門(men)，集成(cheng)安全關閉(bi)功能，開門(men)狀態下，飽和(he)脈沖的強(qiang)度(du)會被抑制，這樣可以(yi)保護操(cao)作人員的眼(yan)睛。HEXAGON-IMAGING-PAM是葉綠素(su)熒(ying)光(guang)(guang)成(cheng)像(xiang)技術在M系(xi)列IMAGING-PAM基礎上(shang)傳(chuan)承與發展的新(xin)產品。IMAGING-PAM有(you)非常多的應用，在我們整理(li)的光(guang)(guang)合作用文獻數(shu)據庫中，是發表(biao)文章(zhang)最多的，單個型(xing)號超(chao)過1600篇。2021年，IMAGING-PAM參與發表(biao)的相關(guan)論文曾兩次登(deng)上(shang)專業(ye)期刊雜(za)志的封面。德國WALZ掌握PAM的核心技術，在此基礎上(shang)，HEXAGON-IMAGING-PAM集(ji)成(cheng)像(xiang)面積大、精(jing)度高、功能全、應用廣、文獻多、數(shu)據可視化于(yu)一身，它就是葉綠素(su)熒(ying)光(guang)(guang)成(cheng)像(xiang)系(xi)統(tong)的“六邊形戰(zhan)士(shi)”。
讓葉綠素熒(ying)光成像回歸光合作用研究
不忘初心！
