搭(da)載多波長激(ji)發光(guang)源，調制模式具備完整的PAM功能，可測量PSⅡ功能性捕光截面(mian)Sigma(Ⅱ)
非調制泵浦探(tan)針(zhen)技術，可監測OEC狀態與衰減(jian)，周期(qi)-4-震蕩，類胡(hu)蘿卜素(su)三重態能量弛豫(yu)
重要升(sheng)級：
? 一臺儀(yi)器兩種功能(neng)：非(fei)調制超快閃光(guang)動力(li)學分析(xi)和多激發波長調制(PAM)應用。新款MULTI-COLOR-PAM-Ⅱ是一(yi)款緊(jin)湊型儀(yi)器(qi)，同時包含兩種截然(ran)不同的技術：單翻轉閃(shan)光(guang)動(dong)力學(STK)和PAM技術。
? 超快時間分辨(bian)率：一套(tao)完整(zheng)的快速測量(liang)組合(時間分辨(bian)率低至0.3μs)，可以探測PSⅡ供體(ti)(ti)側放氧復合體(ti)(ti)Period-4震蕩(dang)和類胡蘿卜(bu)素三重態(Car-trip)的(de)生成與能(neng)量弛豫(yu)，
? 多激發(fa)波長調制(PAM) 測(ce)量(liang)應(ying)用，可(ke)以探(tan)測(ce)PSⅡ受體(ti)側、電(dian)子傳遞鏈和光(guang)合作用光(guang)化學活性。
? 兩種技(ji)術(shu)組合使用(yong)：例如使用(yong)3 μs飽和閃光，通過PAM測(ce)量(liang)光監測(ce)誘導(dao)熒光信號的衰(shuai)減動力學。測(ce)量(liang)光頻率按(an)對數遞減。
全新(xin)功能(neng)：
? 高時間分辨率：新(xin)的STK探測器提供0.3 μs的時(shi)間分(fen)辨率。
? 時間分辨閃光響應：MULTI-COLOR-PAM-Ⅱ是第(di)一款市(shi)售儀器，可以(yi)測量(liang)飽和 μs 閃光期間的熒光產(chan)量，并可以區分類胡蘿(luo)卜素(su)三重態淬滅(TQ)和供體側依(yi)賴性淬滅(DQ)。
? 高精度(du)：為了詳細分析閃光響(xiang)應，它們的時間(jian)非常精確且可重現(xian)，閃光的形狀(zhuang)接近矩形，LED需(xu)要大約0.5μs才能達到完全強度。為閃光配置(zhi)文(wen)件(jian)校正提(ti)供了一(yi)個特殊的例程。
? 極強的閃光：使用(yong)EDST發射器(qi)檢(jian)測器(qi)單元可以實現(xian)超(chao)過1000000 μmol 440 nm m-2 s-1的閃光強(qiang)度(du)(每μs產生超(chao)過(guo)1個激發)。
? 泵浦探針(zhen)：具有可變暗間(jian)隔(ge) ?t(從(cong)1μs到10ms)的(de)雙閃實(shi)驗，允許(xu)對各(ge)種形(xing)式的(de)淬滅進(jin)行高度靈(ling)活的(de)弛豫測量。
? 周期4振(zhen)蕩：高達100Hz(10ms間隔)的閃(shan)光(guang)(guang)頻率可用于閃(shan)光(guang)(guang)序列，以探測放(fang)氧(yang)復合物的S狀態(tai)。
? 葉片測量：雖然該儀器最初是為懸浮液測量而設計的，但EDST發射器檢測器(STK-flashlamp)裝置(zhi)(zhi)也可以(yi)單(dan)獨(du)用于測量(liang)植物葉(xie)片。此外，即將推出一種配(pei)置(zhi)(zhi)，其(qi)中兩個發射器(qi)相對于多波長發射器(qi)呈45° 角放(fang)置，這允許對葉片發(fa)出的(de)熒(ying)光進(jin)行兩種波長的(de)檢測(ce)。
? PAM記(ji)錄(lu)中(zhong)嵌入的STK：由于在快速(su)非調(diao)制和PAM測量之(zhi)間快速切換[8-10μs切(qie)換(huan)時間]，ST可以放置(zhi)(zhi)在傳統測(ce)量中(zhong)的任何(he)位置(zhi)(zhi)，例如O-I1-I 2-P或慢速(su)動力學(xue)記錄，所得STK揭(jie)示了閃(shan)光時刻(ke)PS Ⅱ 狀態的詳細信息(xi)。所有這些結合在一起，使MULTI-COLOR-PAM-Ⅱ成為一款非常全面的熒光計，允許用戶(hu)以多種不同的方式探測和監測PS Ⅱ和(he)光合電子傳遞鏈。
重要(yao)升級
? 在多激發波長(PAM)配置中(zhong)，用(yong)戶可以測量與激發波長相關的有效PSⅡ天線尺(chi)寸信息：Sigma(Ⅱ)、PS Ⅱ受(shou)體(ti)側(ce)的反應(QA-再氧化)和沿電子傳遞鏈的電子流(O-I1-I2-P/OJIP瞬(shun)變)，還可(ke)以進(jin)行飽和脈沖淬滅(mie)分析、誘導曲線(xian)和暗弛(chi)豫曲線(xian)， 以及光響(xiang)應曲(qu)線，所有這些都(dou)適用于5種不同(tong)的激(ji)發和測量光波長(440、480、540、590、625 nm)以(yi)(yi)及可以(yi)(yi)任意組合應(ying)用的(de)白(bai)光。這樣做(zuo)的(de)好(hao)處是(shi)，例(li)如，使(shi)用硅藻作為研究對象的(de)人(ren)可以(yi)(yi)在綠色中激發這些生物，在藍藻的(de)情況下，可以(yi)選(xuan)擇(ze)625 nm來激發(fa)藻膽(dan)體或440 nm來激發核心天線的葉綠素。
? MULTI-COLOR-PAM-Ⅱ的高靈敏度允(yun)許使對薄(bo)的樣(yang)品進行測(ce)量(liang)，即在(zai)沒有(you)光(guang)(guang)質和(he)光(guang)(guang)強(qiang)梯度的情況下(xia)測(ce)量(liang)樣(yang)品，在(zai)很大程度上避免了波長依賴性的熒光(guang)(guang)重吸收。
? 使用(yong)濾光(guang)片自由(you)選擇檢測波長，例如，能夠檢測熒光(guang)λ>700 nm，富含PSI熒(ying)光F(I)和λ< 710 nm，富含PSⅡ熒光F(Ⅱ)，可以在相(xiang)同條件下同時測量。
? 通(tong)過比較PAM和閃光(guang)動力學(STK)測(ce)量來表征給定樣品的相同狀態。
? 創建Trigger和Script文件可以進行自定(ding)義實(shi)驗程序(xu)測量(liang)，充分發揮(hui)用戶自主(zhu)設計實(shi)驗的創造力。
應用概述(shu)：
配置選項：
1. 多激發(fa)波長配置：多波長激發(fa)單元(MCP-Ⅱ-E)及(ji)其檢(jian)測單元(MCP-Ⅱ-D1或MCP-Ⅱ-D2ST)
2. 雙波(bo)長(chang)檢測(PAM)配置(zhi)(懸浮液)：需兩個檢測器(MCP-Ⅱ-D1和(he) MCP-Ⅱ-D2ST)得(de)以允(yun)許同時檢測λ<710 nm(主要是PSⅡ)和λ>700 nm(PS Ⅱ+PS I)的熒(ying)光。允許兩個波長檢測(ce)的葉夾將在不久后推出。
3. 完整配(pei)置：STK閃光燈(最大閃光強度> 1.0 mol m-2 s-1)和組(zu)合檢(jian)測器(MCP-Ⅱ-EDST+MCP-Ⅱ-D2ST)，允(yun)許檢測(ce)低至約100 ns的信號，添加到多波長(PAM)配置中(zhong)。這允許訪問PSⅡ供體副反應(ying)。
4. 用(yong)于懸浮液(ye)測量的單(dan)翻轉動力學(xue)(STK)配(pei)置(zhi)：STK閃光燈(deng)(MCP-Ⅱ-EDST)與組合檢(jian)測器(MCP-Ⅱ-D2ST)組合。
5. 用于葉片(pian)測量的單周轉(zhuan)動力學(STK)配置：STK閃光燈作為獨立應用：STK閃(shan)光燈包(bao)含一(yi)個用(yong)于從樣品表面進行熒光測(ce)(ce)量的檢測(ce)(ce)器，這使其(qi)成(cheng)為測(ce)(ce)量樹(shu)葉的理想選擇(ze)。
PamWin-4 軟(ruan)件
基本功能和圖形用戶界面：PamWin-4是控制MULTI-COLOR-PAM(-II)和PAM-2500的(de)軟件，由PamWin-3發(fa)展而來(lai)，可以處理(li) MULTI-COLOR-PAM-II的所有(you)新功能。該軟件可在Windows 10（32位和64位(wei)）和11操作系統的個(ge)人電腦上運行(xing)。軟件由3部分組成： SP分析、用于PAM應用(yong)的快速采集（前3個標簽）和用于非調制閃光分析的(de)單周轉動力(li)學 (STK)測(ce)量（后2個標簽）。
廣泛的(de)應(ying)用(yong)組合也意味著可以在選項卡上定義大(da)量特定應(ying)用(yong)的(de)部分(fen)設置(zhi)。在新(xin)的(de)“ST設置(zhi)”選(xuan)項卡上，不僅可以(yi)定義(yi)單次(ci)(ci)、兩次(ci)(ci)或多(duo)次(ci)(ci)閃光實驗（如下圖第一個示例），還可以(yi)定義(yi)用于確定周期-4 振蕩的(de)閃光序(xu)列(lie)（帶或(huo)不帶預(yu)閃），如下圖第(di)二個(ge)示(shi)例所示(shi)。
簡單(dan)設置即可定(ding)義帶(dai)或(huo)不帶(dai)預閃(shan)的閃(shan)光實驗和閃(shan)光序列。
用(yong)戶可(ke)以(yi)通(tong)過一個簡單(dan)(dan)的(de)菜單(dan)(dan)定(ding)義單(dan)(dan)閃(shan)(shan)或(huo)雙閃(shan)(shan)（或(huo)多(duo)閃(shan)(shan)）實驗。后者對于配(pei)置(zhi)泵浦探針測(ce)量(liang)尤為重要。通(tong)過脈沖系列菜單(dan)(dan)，可(ke)以(yi)定(ding)義閃(shan)(shan)光燈組。
將“目標(biao)編(bian)號”設為14，將應用14次閃光(guang)（在此情況(kuang)下，間隔(ge)為200ms）。
通過兩次(ci)預(yu)閃光(guang)（此(ci)處(chu)間隔100ms），可以誘導S3狀態。通過改變預(yu)閃光和閃光組之間的延遲時間（此(ci)處為1秒），可以監測S3狀態的衰減。
分析周期(qi)-4振蕩的(de)工具(ju)是軟件的(de)一部(bu)分（見應用）。
對(dui)于快(kuai)速采集(ji)數據，軟件(jian)提(ti)供兩種支持。一(yi)方面是Trigger文件和Script形(xing)式的測量協議(yi)，另一方面是用于分析O-I1瞬變的擬(ni)合(he)例程，以確定捕光天線橫截面(mian)Sigma(Ⅱ)、單周(zhou)轉閃光后或照(zhao)明(ming)一段時間后的(de)指數熒光衰減。
軟(ruan)件附帶的Script和Trigger文件也可用作(zuo)示(shi)例，在此基(ji)礎上開發其他腳本和觸發器(qi)文件。
300 ms多相上升的Trigger文件，1ms后有一次單(dan)周轉閃光(guang)。
在Trigger運行的(de)情況下(xia)，Trigger文件中定義(yi)的(de)實驗協(xie)議將根據常規設(she)(she)置頁面中的(de)設(she)(she)置執行。
在Script文(wen)件的情況(kuang)下，一個或多個觸發文(wen)件被嵌入時間軸(zhou)，同(tong)(tong)時定義實驗不同(tong)(tong)部分的時間。在(zai)腳本中，用戶還(huan)可以(yi)定義所用不同(tong)(tong)光(guang)源的強度和/或波長(chang)；這些設置可(ke)以根據腳本時間軸的進程進行更改(gai)。下面是一個Sigma(Ⅱ)測(ce)定的腳(jiao)本文件示例(li)，例(li)如可(ke)以一次性測(ce)量五(wu)個(ge)不同激發波(bo)長(chang)的捕光(guang)天線截面。
應(ying)用實(shi)例(li)
來自(zi)三個應用領域的示例實驗
該軟件將MULTI-COLOR-PAM-II的(de)應(ying)用程(cheng)序(xu)分為3個部分：
1. 光(guang)合活性相關的(de)應(ying)用，如誘導曲線(xian)，誘導+暗弛豫(yu)曲(qu)線和光曲(qu)線自動程序，或(huo)手動測量。
2. 基于(yu)腳本的應用，如O-I1-I2-P/OJIP瞬變、單周(zhou)轉閃光后QA-的再氧(yang)化動力學、Sigma(II)測定(ding)。
3. 基于ST閃(shan)光的實(shi)驗，如周期4振蕩、類(lei)胡(hu)蘿(luo)卜素三重態誘導和(he)衰(shuai)減動力學，P680+
前(qian)兩部分(fen)代表PAM應用，最后一部分(fen)代表單周轉動力學(xue)(STK)應(ying)用。
光曲線(xian)/淬滅分析
上(shang)圖是測(ce)量PS II互補量子產率Y(II)+Y(NPQ)+Y(NO)=1的(de)光(guang)曲線示例。由于(yu)記憶效應，光(guang)強(qiang)減弱時(shi)誘導的(de)動力學可能(neng)與光(guang)強(qiang)增強(qiang)時(shi)不同。這種現象被稱(cheng)為滯后。這里(li)觀(guan)察到的(de)光(guang)誘導Y(II)降低和Y(NPQ)升高的(de)完全可逆性是生理健康樣品的(de)特征。
測量(liang)快速(su)動力學(xue)(PAM)
通過兩個不同波長測量的(de)O-I1-I2-P瞬(shun)變(bian)
PAM快(kuai)相應用的一個例子是同時測量兩個不同波長的O-I1-I2-P瞬變(bian)：在波長(chang)<710 nm處測(ce)得的熒光主要是PSⅡ熒光，而>700 n處(chu)的熒光則是(shi)PSⅡ和PSI熒光的混合熒光。該結(jie)果是由Klughammer等人(2024年)對小球藻(zao)細(xi)胞稀釋懸浮液(440nm ML和(he)MT)的測量首(shou)次發現的。
兩種(zhong)波長的(de)O-I1上升(曲線(xian)歸一化為I1)相同。I2和P之間存在差(cha)異：與(yu)F<710nm相比(bi)，在 F>700nm時，I2-P上升(sheng)更明顯。
下圖(tu)是(shi)使用雙波長葉片配(pei)置（請參閱(yue)“配(pei)置”），通(tong)過440 nm測量光和(he)光化光測量大(da)麥葉片的結果。
這(zhe)兩項(xiang)測量結果(guo)再次歸一化為I1(所有QA均已還(huan)原)。同(tong)樣，與F<710nm相比，F>700nm處的I2-P上升更為明顯。O-I1的上(shang)升動力(li)學稍(shao)慢(man)，這反映出 F<710nm波長處的自(zi)吸收比F>700nm波長(chang)處高，因此(ci)F>700nm波長處來自葉片相對較深的層，那(nei)里(li)的有效(xiao)輻射光強度較低。
功能(neng)性(xing)捕光(guang)截面(mian)Sigma(Ⅱ) 測量
參數Sigma(II)反映了PSⅡ捕光天(tian)線(xian)的有(you)效截面。Sigma(Ⅱ)的測定（及其波長依賴性）是另一種PAM快速(su)動力學測量的應用(yong)。有(you)三(san)個(ge)標準可以用(yong)來判(pan)斷用(yong)于 Sigma(Ⅱ)測(ce)定的O-I1擬合是否良好：1. 擬合(he)應能很好地(di)描述熒光(guang)的上升；2. 得到的(de)擬合參(can)數應與生理相(xiang)關；3. 獲得的Sigma(Ⅱ)值應與光照強(qiang)度(du)無關。在這里，觀察到Sigma(Ⅱ)值隨著(zhu)所用培養物的階(jie)段而增加。
在這個實驗中，連通性參數J被(bei)固定為1.2，這是(shi)Anne和Pierre Joliot在1964年獲得的(de)值。該數據集(ji)顯示了近(jin)乎完美(mei)的(de)擬合、合理(li)的(de)參數值，本質(zhi)上是(shi)高光強(qiang)度下光強(qiang)度的(de)獨立(li)性，產生了定義(yi)明(ming)確的(de) O-I1 動力學(xue)。
單(dan)周(zhou)轉閃動力學STK應用
類(lei)胡蘿(luo)卜素三重態衰減(jian)
下(xia)圖顯示了一組測(ce)量值(zhi)，根據(ju)這些(xie)測(ce)量值(zhi)可以確(que)定(ding)類胡蘿卜素(su)三重態衰(shuai)變動力學。該數據(ju)集說(shuo)明了閃(shan)光時(shi)間的精度，以及閃(shan)光燈提供兩次(ci)相隔(ge)1μs的相同(tong)強度閃光的能力。
閃光長(chang)度和熒光誘導
另(ling)一(yi)個(ge)案(an)例是(shi)雙閃實驗，其中第(di)一(yi)次(ci)閃光的長(chang)度(du)是(shi)變化(hua)的，第(di)二次(ci)閃光是(shi)在第(di)一(yi)次(ci)閃光40微秒后(hou)進行的(de)。
閃光序(xu)列和閃光模式可以(yi)告訴(su)我們一些有關S態的信息，即供(gong)體(ti)側錳簇(cu)的氧化還原態。它們還能告(gao)訴我們不同強(qiang)度的遠紅(hong)外光的影響。
周期-4 振蕩
軟件可自動(dong)得出 Fo、Fm 或(huo) Fv水平的(de)周期-4 振蕩(圖(tu)摘自Klughammer等(deng)人，2024年(nian))。
在咖啡葉(xie)片中(zhong)，FR1照明已導致可變熒光中的周(zhou)期-4 振蕩受到強(qiang)烈抑制(zhi)。在這種情況下，MULTI-COLOR-PAM-II可以(yi)將有效(xiao)的FR強度進一(yi)步降(jiang)低到FR1的10%，這就大(da)大(da)降低(di)了(le)對咖(ka)啡葉S態(tai)的影響。
STK和(he) PAM組合測(ce)量
下一(yi)個案例展示了如何通過STK和PAM測量(liang)光(guang)的組(zu)合，將(jiang)精確(que)、高(gao)強度(du)和短(duan)時(shi)間(jian)的STK和PAM測(ce)量(liang)光(guang)結合起來，以(yi)監測(ce)黑暗中(zhong)的熒光(guang)衰(shuai)減(jian)。
在PAM測量中，對受DCMU抑(yi)制(藍色)或未受抑制(紅(hong)色)的(de)稀釋小球藻樣本(ben)施加(jia)3 μs STK閃光。從閃光后100 μs開(kai)始，ML頻(pin)率從100 kHz對數下(xia)降到10 kHz（圖摘(zhai)自Klughammer等人，2024年）。
產(chan)地：德國WALZ
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以下(xia)為MULTI-COLOR-PAM參考文(wen)獻(xian)
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