Sistema modulare di analisi dell'immagine fenotipica delle alghe

Le alghe sono i nomi generali di una serie di organismi acquatici come la porta delle alghe blu, la porta delle alghe oculari, la porta delle alghe dorate, la porta delle alghe metáliche, la porta delle alghe verdi, la porta delle alghe marroni e la porta delle alghe rosse. Le sue varietà morfologiche sono numerose, dalle microalghe monocellulari di piccole dimensioni fino a micrometri, fino a grandi alghe brune lunghe fino a pochi metri e persino decine di metri. Le alghe, come i produttori primari più importanti del corpo idrico, svolgono un ruolo fondamentale nella stabilità dell'intero ecosistema e anche della sfera terrestre. Allo stesso tempo, molte alghe economiche svolgono un ruolo importante anche nei settori alimentare, farmaceutico e energetico. Anche i fenomeni ecologici nocivi come le maree rosse e l'acqua sono causati dalle alghe.

Nella ricerca sulle alghe, è necessario analizzare appieno le caratteristiche fenotipiche delle alghe, in particolare la fisiologia fotosintetica, la morfologia, il colore, la composizione e la distribuzione dei pigmenti, il contributo fotosintetico di diversi pigmenti, la fisiologia della forza, ecc. La misurazione e l'analisi per digitalizzare i fenotipi delle alghe, la fisiologia e la visualizzazione funzionale. Ciò richiede un sistema di imaging fenotipica progettato appositamente per i fenotipi delle alghe.

Il sistema modulare di analisi dell'immagine fenotipica delle alghe è costituito dall'unità di coltivazione e monitoraggio online delle alghe FMT150, dall'unità di immagine fluorescente fluorescente o multispettrale FluorCam, dall'unità di microimmagine dinamica fluorescente multispettrale FKM, dall'unità di immagine ad alto spettro (o unità di immagine multispettrale), dall'unità di immagine a colori RGB, ecc. Il sistema di analisi fenotipica delle alghe e della ricerca fisiologica è attualmente il più flessibile, funzionale e conveniente sul mercato.

Studi di imaging fenotipica del corallo symbiosis, foto a sinistra: corallo contrazione-espansione non-fase NDVI multispettrale imaging e GFP green fluorescent protein imaging analisi; foto destra; Immagine RGB, fluorescenza clorofilica e analisi di imaging multispettrale NDVI in condizioni di adattamento alla luce debole e forte, rispettivamente, per campioni di superficie corallina e profilo verticale (MC leale,et al.2015）

Caratteristiche principali e indicatori tecnici:

1. FMT150Tecnologia di coltivazione di alghe e monitoraggio online: combinazione unica di bioreattori e strumenti di monitoraggio per la coltivazione di luce di precisione modulare e il monitoraggio fisiologico di acque dolci, alghe di acqua marina e alghe blu:

1) Dimensioni opzionali: 400ml, 1L, 3L, ecc, può essere personalizzato 25L, 120L grande contenitore di coltura

2) Fonte di luce a LED completa: luce rossa, blu o bianca, luce rossa bicolore, altre qualità di luce personalizzabili, intensità massima di luce fino a 3000 μmol (fotoni).m^-2.s^-1

3) Controllo preciso della temperatura, della luce, del ciclo di coltivazione, CO₂Condizioni di coltura, come concentrazioni, che simulano i cambiamenti naturali del ciclo e possono essere coltivate con persistenza o turbidità

4) Monitoraggio online in tempo reale di temperatura, pH, ossigeno sciolto, O₂/ CO₂Numerosi parametri ambientali e fisiologici come flusso, variazione del sale nutritivo, densità ottica, parametri di fluorescenza della clorofila (che riflettono lo stato di forza e lo stato fisiologico)

5) Controllo esterno, monitoraggio e salvataggio dei dati online in tempo reale con software dedicato

6) Opzionale per esperimenti di coltura rapidi e ripetuti con l'unità di monitoraggio online MC1000 a 8 canali

Analisi poliomica dell'algina rena, foto a sinistra: coltura controllata con precisione con FMT150; Figura destra: analisi della fluorescenza clorofilica con FluorCam (Strenkert, 2019, PNAS)

2. FluorCamTecnologia di imaging a fluorescenza clorofilica: può essere scelto con sistemi di imaging a fluorescenza clorofilica di diversi modelli e dimensioni di immagine, oppure con imaging a fluorescenza a stato stabile come GFP / YFP, assorbimento PAR / NDVI, ecc.

1) Immagine fluorescente a clorofile portatile con un'area di immagine di 31,5 x 41,5 mm per l'analisi di fluorescenza a clorofile in campo e di laboratorio, con un sistema di fotosintesi opzionale per misurazioni fotosintetiche e analisi di fluorescenza a clorofile

2) Il sistema di imaging fluorescente clorofilico chiuso (all-in-one) è il più funzionale (con tutti i protocolli, tra cui OJIP, QA, dinamica dell'ossidazione, ecc.), il più conveniente per l'uso e il più conveniente per l'analisi dell'immagine fenotipica delle piante da tavolo, che può contemporaneamente misurare l'assorbimento PAR delle piante, l'indice di riflessione spettrale NDVI, ecc.

3) FluorCamSistema di imaging a fluorescenza clorofilica modulare, con versione standard 13x13cm e versione grande 20x20, struttura modulare, con scalabilità, opzionale con una fonte di luce a LED bianca (per simulare una fonte di luce naturale), una fonte di luce a LED blu, una fonte di luce a LED verde, una fonte di luce a LED rossa, una fonte di luce a LED blu e altre diverse fonti di eccitazione per sperimentare la qualità della luce, per eccitare diverse proteine ​​di fotopigmento di alghe (la figura seguente è successivamente un sistema di imaging a fluorescenza clorofilica portatile, integrale e modulare)

4) FluorCamPiattaforma di imaging a fluorescenza clorofilica di grandi dimensioni fino a 35x35cm(Nella foto seguente sono riportati i sistemi portatili, all-in-one e modulari di fluorescenza clorofilica ePiattaforma di imaging a fluorescenza clorofilica di grandi dimensioni）

5) FluorCamSoluzione di imaging multispettrale di fluorescenza dotata di luce UV e filtri speciali per stimolare e rilevare la fluorescenza multispettrale delle alghe, in particolare per lo studio del metabolismo secondario e dei fenotipi delle malattie. Disponibile in versione integrale (13 x 13 cm) o modulare (13 x 13 cm o 20 x 20 cm) oppure con piattaforme di imaging fluorescenti multispettrali di grande dimensione in laboratorio

Università marittima cinese utilizza FluorCamSistema di imaging a fluorescenza multi-spettro per lo studio di Vegetable violetta a striscePyropia yezoensisRisposta metabolica secondaria dopo l'infezione da coruzione rossa (Tang L, 2019)

3. FKMTecnologia di microimaging dinamica a fluorescenza multispettrale: tecnologia di microimaging basata sulla tecnologia di fluorescenza fluorescente FluorCam. È costituito da un microscopio potenziato con componenti scalabili, una fotocamera CCD ad alta risoluzione, un gruppo di sorgenti luminose di eccitazione, uno spettrometro, un modulo di controllo della temperatura e le relative unità di controllo e una stazione di lavoro dedicata e un software di analisi. Può eseguire l'analisi di fluorescenza clorofilica e di imaging multispettrale non solo su microalghe, singole cellule, singoli clorofili e persino frammenti di cisti matrice-matrice, ma anche su proteine fluorescenti, coloranti fluorescenti e pigmenti fotosintetici specifici delle alghe.

1) L'intero programma integrato per la fluorescenza clorofilica attuale, come Fv / Fm, effetto indotto da Kautsky, estinzione della fluorescenza, curva di risposta rapida alla fluorescenza OJIP, riossidamento QA, ecc., consente di ottenere più di 70 parametri e le loro immagini

2) Dotato di obiettivi biofluorescenti dedicati 10x, 20x, 40x, 63x e 100x, permette di osservare chiaramente il clorofluoro e la sua fluorescenza

3) Il gruppo di sorgenti luminose di stimolazione comprende la luce infrarossa, rossa, blu, verde, bianco, ultravioletto e rosso lontano per studiare qualsiasi molecola di pigmento o gruppo di capelli nelle piante / alghe

4) Può essere eseguita l'analisi dell'immagine di proteine fluorescenti e coloranti fluorescenti come GFP, DAPI, DiBAC4, SYTOX e CTC

5) Gli spettrometri ad alta risoluzione sono in grado di analizzare in profondità una varietà di spettrogrammi di fluorescenza.

6) Il sistema di controllo della temperatura può garantire che i campioni sperimentali siano misurati alle stesse condizioni di temperatura, migliorando la precisione sperimentale e lo studio di forza ad alta / bassa temperatura può essere effettuato.

Le leggi della fotosintesi durante la differenziazione di esocyti di alghe di pesce (Ferimazova, 2014)

4. SpecimenoTecnologia di imaging ad alto spettro, imaging ad alto spettro IQ raccomandato, design all-in-one, spazzatura automatica integrata, elaborazione di acquisizione dei dati, sistema operativo, schermo tattile e tasti di comando, GPS, ecc. Il corpo è compatto e leggero, solo 1,3 kg, per raggiungere un facile maneggio manuale o un'operazione fissa, gamma di banda 400-1000nm, risoluzione spettrale 7nm, 204 bande, risoluzione dell'immagine 512x512 pixel, campo visivo di 31 gradi, distanza da 15 cm a infinito, campo visivo di 1 m 55x55 cm. Opzionale con altre unità di analisi di imaging ad alto spettro scansionabili (vedi tabella di riferimento per la selezione delle tecnologie di imaging ad alto spettro qui sotto)

5. Analisi dell'immagine RGB o multispettrale

6. Configurazione flessibile e facile da usare con diverse combinazioni di unità

Analisi di imaging spettrale delle alghe marine verdi, marroni e rosse (Ginneken V, 2017)