2.FluorCam叶绿素荧光成像技术

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STF光强度
120,000 µmol(photons)/m².s ,100µs 脉冲(QA 再氧化版)
辅助光源
远红光源
• 用于:1.激发PSI,测量真实F0’;2.测量叶片的真实吸光系数(ETR)
额外的紫外光源
• 用于:1.多色荧光,UV可以激发蓝F440、绿F520、红F680、远红 F740;2.作为wtGFP,DAPI的激发光源
多光谱植物荧光成像系统
多光谱植物荧光成像系统可以为一系列应用到绿色荧光 蛋白的分子和细胞生物学研究提供服务。在封闭式荧光成像 系统上安装了完全由软件控制和电动驱动的滤波轮,以及一 系列的滤光片组,可以来对GFP,EGFP、wtGFP、YFP、 BFP或者其它波段荧光蛋白和荧光素进行检测和成像。
仪器的硬件配置使得荧光蛋白与荧光素和叶绿素荧光的 检测和成像间的功能变换成为可能并易于操作。
多色荧光测定配置(转基因等,荧光蛋白与荧光素酶):特殊光 源+8位滤波轮(请根据实验设计事先咨询)。
不同荧光蛋白的测量:
• wtGFP 主激发峰 395-397nm,发射峰504 nm. 滤波器建议设置: 激发光420nm短通,532/28 or 530/25 nm检测.
• EGFP 主激发峰 中心波长488nm,发射峰507-509nm. 滤波器建议设置:激发光480nm短通,532/28 or 530/25nm 检测.
FluorCam叶绿素荧光成像技术
北京易科泰生态技术有限公司* info@eco-lab.cn
叶绿素荧光成像
• 直观、无损、非接触 • 测量区域即足够小又足够大 • 代表性强,荧光仪测量存在取样盲目的问
题。(光纤、微光纤荧光仪)测量点越 小,则盲目性越大。 • 拟南芥等小植物及不规则区域测荧光用成 像更方便
的不足
(二)先进的测量技术
• fm
• mfm
• mfmsub
并非只有一幅图片, 优于其他荧光成像 设备
示意mfmsub
一个典型的NPQ测量过程
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共 进 行 次 测 量 , 产 生 幅 图 片
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(三)优越的硬件配置
基本LED 光源:
一组光源提供测量光和光化光1 (618 nm) 另一组光源提供光化光2和饱和光——需根据实际需求选择红(稳定)、
• 成像面积:3X3cm;13X13cm;20X20 cm • 单像素代表最小面积:21.6X28.8 um;93.4X125 um;
144X192 um 曝光时间可达10μs,可选20 μs、33 μs,以及更长 ——适用于慢速过程与荧光蛋白或荧光素成像;高空间分 辨率研究;成像面积大时更需要
(四)Fluorcams的功能特点
• 可直接测量快速过程,而这些过程以现有的相机技术是无法捕获的。 例如直接测量QA再氧化过程(非pump-and-probe技术),天线连通 性与天线大小。
技术参数
• 快速荧光动力学测量控制单元FL3500, 显微版的双调整荧光仪,可与 荧光成像同步化。
• SM9000光谱仪精细选调不同波长的测量光、光化学光和饱和光源,光 源进口 70 µm x 1400 µm (optical entrance) ,光波范围200980nm,波长精确度 < 0.5nm,色素数量1044 x 64,色素大小24 x 24mm2,16比特模数转换。
叶绿素荧光成像+ 荧光标记发光成像
现在多为GFP成像或叶绿素荧光成像,无功能重叠仪器
配置&功能
标准配置:
• 高分辨率CCD镜头 • 光源:4组 LED 发光板:
4 X 470 nm
2 X 447 nm + 2 X 470 nm
2 X 627 nm + 2 X 470 nm • 8位滤波轮 • 条形码识别
功能:
• 叶绿素荧光淬灭 • 荧光诱导过程 • GFP表达成像 • 条形码识别标记
可选配置与功能
额外的紫外光源
• 用于:1.多色荧光,UV可以激发蓝F440、绿F520、红 F680、远红F740;2.作为wtGFP,DAPI的激发光源
额外的青/蓝/绿/黄光源
• 安装在系统上部的额外LED发光板,低于相机,相机物镜 从LED板中间穿过。该光源提供了特殊研究中使用多色激 发光的可能。可用光色:紫外,蓝,青,绿,黄,橙,或 远红。
Fluorcams荧光成像技术
(一)适用性 (二)测量技术 (三)硬件配置 (四)功能特点 (五)Fluorcam软件功能(下午演示) (六)Fluorcams系列产品 (七)Fluorcams在各领域的应用
(一)Fluorcam的适用性
适用于各种复杂情况 • 测量面积(显微视野到样带成像) • 适用范围(叶绿体——群落) • 从二维成像到三维成像 • 样品大量筛选(条码识别) • 可用于荧光蛋白与荧光素成像 • 弥补普通荧光成像对荧光瞬变过程在时间分辨上
蓝(能量高&气孔)或白光(贴近自然光照)
光化光强度
标准配置:2,500 µmol(photons)/m².s
升级配置:5,000 µmol(photons)/m².s (光胁迫)
饱和光强度
标准配置:3,000 µmol(photons)/m².s(多次翻转) 升级配置:10,000 µmol(photons)/m².s(单次翻转)
额外的青/蓝/绿/黄光源
• 安装在系统上部的额外LED发光板,低于相机,相机物镜从LED板中 间穿过。该光源提供了特殊研究中使用多色激发光的可能。可用光色: 紫外,蓝,青,绿,黄,橙。
• 青色光源:1.用于气孔功能研究, 2. 作为EGFP的激发光源
• 绿色光源:用于YFP的激发光源 (紫外激发的荧光亮度高但持续时间短, 可见光激发的荧光亮度低但持续时间长)
• TR2000温度调节器,包括控制单元和温度控制器两部分,温度调节范 围 0°C-70°C,精确度0.1°C。可实现测量室的温度控制。
• 可进行PAM活体荧光测wk.baidu.com,Kautsky荧光动力学、光化学荧光淬灭、非 光化学荧光淬灭等可以以光谱分辨率测量分析,可以通过选调不同波 长的光源激发天线色素的不同部位。
单细胞&亚细胞水平?
单细胞水平?
FC 2000显微叶绿素荧光成像系统将GFP和叶绿素荧光动力学 成像的全部功能扩展到了单细胞和亚细胞结构水平。所有传统的荧 光参数都可以以测微计的分辨率成像,因此对单个细胞、单个叶绿 体甚至基粒-基质类囊体片段的研究都可以实现。
典型样品
叶片切片 绿藻 藻青菌 叶绿体 类囊体 其它
高品质LED光源
光源排列与组合
高性能CCD
高速成像镜头: • A/D:12 bit (4096 灰度) • 分辨率:512 x 512像素 • 像素大小:8.2 µm x 8.4 µm • 拍照速度:每秒50幅 • 成像面积:3X3cm;13X13cm;20X20 cm • 单像素代表面积:60X60um;0.25X0.25mm;
• BFP 主激发峰 384nm,发射峰近448nm. 滤波器建议设置: 激发光400nm短通,469/35nm检测.
(五)Fluorcam软件功能(下午演示)
软件优越性 • 更理想的数据图像(时间分辨率&清晰度) • 测量对象选取(自动&手动,ROI&MASK) • 可选实验过程(Protocol丰富性) • 结果处理的便捷性(视频、图、表、曲线、
显微叶绿素荧光成像
从结构到功能与封闭式荧光成像系统类似,区别仅在于增加了一台显 微镜:
• 1. Micro-FluorCam FC 2000-ST 内含: CCD 相机; 简单显微镜架;光学组件;控制单元;高性能PC;激发光源;软件 包;使用手册.
• 2. Micro-FluorCam FC 2000-EN 内含: CCD 相机;带可更换可扩展组件的机械强化显微镜架(Olympus BX40); 机械强化光学组件;控制单元;高性能PC;激发光源;软件包;使用手册.
0.4X0.4mm 曝光时间可达10μs,可选20 μs、33 μs,以及更长 ——适用于快速过程记录 时间分辨率概念:单张曝光时间(远高于50幅每秒)与连 续测量记录(动力学过程连续记录50幅每秒)
高性能CCD
高分辨率镜头
• 可选模式: - 2x2 - 696 x 520 像素, 25幅每秒 - 3x3 - 464 x 344 像素, 20幅每秒 - 4x4 - 348 x 256 像素, 50幅每秒
QY局部放大图
分辨率512X512 成像面积3X3cm 单像素代表面积:60X60um
理想的仪器是什么样子?
• 适用性(宏观&微观,室内&室外,光合生 理&基因工程)
• 测量结果(可靠,时间分辨率&空间分辨率) • 功能(越强越好) • 软件(人性化、便于操作) • 携带(方便) • 耐用(维护量低) • 科研界认可度(文献)
Micro-FluorCam FC2000-EFW: 6-位滤波器 (插入式)
光谱分辨的荧光成像!
——FKM多功能荧光动态显微观测系统
功能特点:
• PAM脉冲调制模式的叶 绿素荧光动力学测量及 其成像。
• 通过选择不同激发光波 段,对捕光天线的各部 分(如各种不同的藻胆 蛋白vs叶绿素蛋白复合 物)进行选择性激发。 捕光天线的不同部分可 在同一次测量中通过不 同激发波段的自动切换 进行激发和测量。
• 青色光源:1.用于气孔功能研究, 2. 作为EGFP的激发光源
• 绿色光源:用于YFP的激发光源
叶绿素荧光成像部分可选配置
• PAR吸收模块 • QA再氧化过程分析 • 高达1µs时间分辨率的快速荧光诱导(OJIP)分

注:多光谱植物荧光成像系统配置选择较复杂,如 果不是标准配置,请提前咨询。
基本参数 • Fo、Fm、Fv/Fm • Fo’、Fm、Fm’、Fs、QY(II)、ETR、Rfd、qP、
NPQ(qN) 基本测量过程 • Kautsky诱导过程 • 荧光淬灭过程 (整个过程都以图像记录,而非只有几个特定时间
点的荧光参数图像)
强化功能与配置选择
PAR致于吸荧非收光正模值常块错状—误态—,,测进公量而式真导推实致导F的E0T’,FR0P’、和AR经Rf吸d验、收吸q系P光、数系N(数P植Q可(物能q经完N历全)胁不等迫适重处用要理,参后会数处导计 算错误)
• 单细胞光谱解析荧光动力学,在细胞水平上解析空间异质性和和荧光 光谱异质性。
统计学分析、多样品比较、区域性分析) • 高级功能(Protocol编辑、checkpoint编辑) • 易于操作(软件设置人性化)
(六)Fluorcams系列产品
封闭式荧光成像
不同使用环境要求
开放式
便携式
移动式
光合联用
不同使用环境要求
3D成像
大通量成像 样带成像
转基因工程?
转基因定位与表达情况 GFP、YFP、BFP、荧光素酶s
光谱分辨的荧光成像
• 整个kautsky诱导过程,包括光化学荧光淬灭和非光化学荧光淬灭过 程都可以进行光谱分辨分析。这种方式可以确定光系统中的哪一个 色素蛋白复合物对光化学淬灭或非光化学淬灭贡献最多,可以用于 光合作用过程中光合机构变化的分析。
• 其它非叶绿素荧光动力学过程分析,可原位监测其它生理学过程, 并与同一细胞的光合作用过程和表现进行比较。与常规显微叶绿素 荧光成像相比,超高灵敏度相机与调制光测量过程使得成像可在不 干扰细胞正常生理代谢的极弱光情况下进行。
• 3. Micro-FluorCam FC 2000-MFW 内含: 6位滤波轮; CCD相机;带可更换可扩展组件的机械强化显微镜架 (Olympus BX40);机械强化光学组件;控制单元;PC高性能PC;激发光源;软件包; 使用手册.
• 4. Micro-FluorCam FC 2000-EFW 内含:6位完全软件控制的滤波轮; CCD相机;带可更换可扩展组件的 机械强化显微镜架(Olympus BX40); 机械强化光学组件;控制单元; 高性能PC;激发光源;软件包;使用手册.
OJIP模块——进行OJIP快速荧光动力学分析(对环境胁迫非常敏感,精 细反映电子激发与传递过程,PI等参数直接反映植物活性)
QA再氧化模块——QA再氧化动力学测定的高级配置,以pump-andprobe 方式工作, 例如以可变的时间延迟测定闪光后的荧光发射情 况,并重复进行。(反映QA-向QB的电子传递过程及其变化:快相、 中相和慢相组分分析,其中慢性组分与反应中心的失活情况密切相关)
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