Модульная система профилирования водорослей

Водоросли являются общими названиями ряда водных организмов, таких как цианобактерии, глазные водоросли, золотые водоросли, метиатомовые водоросли, зеленые водоросли, коричневые водоросли и красные водоросли. Он имеет множество морфологических видов, от одноклеточных микроводорослей до микрон, до больших коричневых водорослей длиной до нескольких метров или даже десятков метров. Водоросли, являющиеся наиболее важными первичными производителями воды, играют жизненно важную роль в стабилизации всей экосистемы и земной сферы. В то же время многие экономические водоросли также играют важную роль в пищевой, фармацевтической, энергетической и других отраслях. Вредные экологические явления, такие как цветение воды и красный прилив, также вызваны водорослями.

В исследованиях водорослей необходимо всесторонне анализировать фенотипные характеристики водорослей, особенно фотосинтетические физиология, форма, цвет, состав и распределение пигментов, вклад фотосинтеза различных пигментов, принудительную физиологию и другие аспекты измерения и анализа, чтобы форма водорослей была цифровой, физиологической экологии и функциональной визуализации. Для этого необходимы системы визуализации поверхности, специально разработанные для поверхности водорослей.

Модульная система анализа поверхностных изображений водорослей состоит из FMT150, FluorCam флуоресцентной или многоспектральной флуоресцентной визуализации, FKM мультиспектральной флуоресцентной динамической микровизуализации, гиперспектральной визуализации (или многоспектральной визуализации), RGB цветной визуализации и т. Д., В настоящее время на рынке наиболее гибкая, наиболее функциональная, экономически эффективная и технически передовая система профилирования водорослей и физиологических и экологических исследований.

Исследование профилирования симбионтов кораллов, левая диаграмма: многоспектральная визуализация NDVI и анализ изображений зеленого флуоресцентного белка GFP; Рисунок справа; RGB - изображения, флуоресцентные изображения хлорофилла и многоспектральные изображения NDVI образцов коралловых поверхностей и вертикальных профилей, соответственно, в условиях слабого и интенсивного освещенияLeal MC,и др.2015)

Основные функциональные характеристики и технические показатели:

1. ФМТ150Методы выращивания водорослей и онлайнового мониторинга: уникальное сочетание биореакторов и приборов мониторинга для модульной точной фотокультуры и физиологического мониторинга пресной воды, морских водорослей и цианобактерий:

1) Размерный объем необязательно: 400 мл, 1 л, 3 л и т. Д. Можно настроить большие емкости для культивирования 25L, 120 л

2) Полный светодиодный источник: красный, синий или белый, красный двухцветный источник света, другие световые массы могут быть настроены, максимальная сила света до 3000 мкмоль (photons).m^-2с.^-1

3) Точный контроль температуры, интенсивности света, цикла культивирования, CO₂Концентрация и другие условия культивирования, имитирующие естественные циклические изменения и способные к постоянной или мутной культуре

4) Онлайн мониторинг температуры, pH, растворенного кислорода, O₂/ КО₂Многочисленные экологические и физиологические параметры, такие как поток, изменение питательной соли, плотность света, флуоресцентные параметры хлорофилла (отражающие состояние стресса и физиологическое состояние)

5) Внешний контроль, онлайновый мониторинг и хранение данных в режиме реального времени с помощью специального компьютерного программного обеспечения

6) Возможность быстрого многократного культивирования с помощью 8 - канальной водоросли MC1000 и онлайнового модуля мониторинга

Многогистологический анализ водорослей Рейна, рисунок слева: точное контролируемое культивирование с использованием FMT150; Рисунок справа: FluorCam для флуоресцентного анализа хлорофилла (Strenkert, 2019, PNAS)

2. ФлуорКамТехнология флуоресцентной визуализации хлорофилла: в зависимости от потребностей могут быть выбраны различные типы флуоресцентных систем визуализации хлорофилла и размера изображения или стационарные флуоресцентные изображения, такие как GFP / YFP, PAR - абсорбция / NDVI и т.д.

1) Портативная флуоресцентная визуализация хлорофилла, площадь изображения 31,5 x 41,5 мм, может использоваться для анализа флуоресцентных изображений хлорофилла в полевых условиях и в лабораториях, а также для измерения фотосинтеза и анализа флуоресцентных изображений хлорофилла с помощью системы фотосинтеза

2) Закрытая (единая) флуоресцентная система визуализации хлорофилла, наиболее функциональная (со всеми Protocols, включая OJIP, QA Reоксидантную динамику и т.д.

3) ФлуорКамМодульная флуоресцентная система визуализации хлорофилла, имеет стандартную версию 13x13cm и крупномасштабную версию 20x20, модульную структуру, с масштабируемостью, может быть дополнена белым светодиодным источником света (для моделирования естественного источника света), синим светодиодным источником света, зеленым светодиодным источником, красным светодиодным источником света, синим светодиодным источником света и другими источниками лазерного света для проведения экспериментов по фотосинтезу пигмента водорослей (на рисунке ниже показаны портативные, единые, модульные флуоресцентные системы визуализации хлорофилла)

4) ФлуорКамБольшая платформа флуоресцентной визуализации хлорофилла, площадь изображения до 35x35 см(На рисунке ниже показаны портативные, интегрированные, модульные системы флуоресцентного изображения хлорофилла иБольшая платформа для флуоресцентного изображения хлорофилла)

5) ФлуорКамПрограмма многоспектральной флуоресцентной визуализации, оснащенная УФ - ультрафиолетовым светом и специальными фильтрами для возбуждения и обнаружения многоспектральной флуоресценции водорослей, особенно подходит для вторичных метаболических групп и фенотипов заболеваний. Существует единая (площадь изображения 13x13cm) или модульная (площадь изображения 13x13cm или 20x20cm), а также большая многоспектральная платформа флуоресцентной визуализации в лаборатории

Китайский морской университет использует FluorCamМногоспектральная флуоресцентная система визуализацииПиропия езоенсисВторичная метаболическая реакция после заражения геморрой (Tang L, 2019)

3. ФКММногоспектральная флуоресцентная динамическая микровизуализация: микроскопическая визуализация на основе флуоресцентной визуализации хлорофилла FluorCam. Он состоит из улучшенного микроскопа с масштабируемыми компонентами, CCD - камеры с высоким разрешением, генераторного источника света, спектрометра, термостата и соответствующих блоков управления и специального программного обеспечения для рабочих станций и анализа. Он может не только проводить флуоресцентный анализ хлорофилла и многоспектральную флуоресцентную визуализацию микроводорослей, отдельных клеток, отдельных хлорофиллов и даже основных грануло - матричных кист, но и флуоресцентные белки, флуоресцентные красители и фотосинтетические пигменты, характерные для водорослей.

1) Все программы, встроенные в современные флуоресцентные исследования хлорофилла, такие как Fv / Fm, индукционный эффект Kautsky, флуоресцентная закалка, кривая быстрой флуоресцентной реакции OJIP, повторное окисление QA и т. Д. Получите более 70 параметров и их изображения

2) Обладает специальными биолюминесцентными объективами в 10, 20, 40, 63 и 100 раз, которые позволяют четко наблюдать хлорофилл и его флуоресценцию.

3) Группа источников возбужденного света включает инфракрасный свет, красный свет, синий свет, зеленый свет, белый свет, ультрафиолетовый свет и дальний красный свет, способный изучать любую молекулу пигмента или хромосому в растениях / водорослях

4) Возможность анализа изображений флуоресцентных белков, таких как GFP, DAPI, DiBAC4, SYTOX, CTC и других флуоресцентных красителей

5) Спектрометры с высоким разрешением позволяют глубоко анализировать спектральные карты различных видов флуоресценции.

6) Система контроля температуры гарантирует, что экспериментальные образцы измеряются при одинаковых температурах, повышают точность эксперимента, а также могут проводить исследования по давлению при высоких и низких температурах.

Закон фотосинтеза в процессе дифференциации гетерогенных водорослей (Ferimazova, 2014)

4. СпецимТехнология гиперспектральной визуализации, рекомендованная IQ гиперспектральный визуализатор, единая конструкция, встроенный автоматический толчок, сбор и обработка данных, операционная система, сенсорный экран и клавиша управления, GPS и т. Д., Фюзеляж небольшой и легкий, всего 1,3 кг, для достижения легкой ручной работы или фиксированной работы, диапазон частот 400 - 1000 нм, спектральное разрешение 7 нм, 204 диапазона, разрешение изображения 512x512 пикселей, поле зрения 31 градус, расстояние объекта от 15cm до бесконечности, 1m поле зрения 55x55cm. Дополнительные сканирующие элементы гиперспектрального анализа изображений (см. таблицу выбора методов гиперспектрального изображения ниже)

5. Возможность одновременного анализа изображений RGB или мультиспектрального изображения.

6. Настройка гибкая, удобная в использовании, можно выбрать различные комбинации модулей

Спектральная визуализация морских зеленых, коричневых и красных водорослей (Ginneken V, 2017)