FKMマルチスペクトル蛍光動的顕微イメージングシステム

FKM（Fluorescence Kinetic Microscope）マルチスペクトル蛍光動的顕微イメージングシステムは現在最も強力で全面的な植物顕微蛍光研究機器であり、FluorCam葉緑素蛍光イメージング技術に基づく顕微イメージングカスタムシステムである。拡張可能な部品を含む拡張顕微鏡、高解像度CCDカメラ、励起光源群、分光計、温度制御モジュール、および対応する制御ユニットと専用のワークステーションと分析ソフトウェアから構成されています。それは微細藻、単一細胞、単一葉緑体乃至基粒-基質系嚢胞断片によるFv/Fm、Kautsky誘導効果、蛍光クエンチ、OJIP高速蛍光応答曲線、QA再酸化などの各種葉緑蛍光及びMCF多分光蛍光（multicolor fluorescence）イメージング分析を行うことができるだけでなく、また、励起光源群を通じて任意の蛍光励起と蛍光放出帯域の測定を行い、GFP、DAPI、DiBAC 4、SYTOX、CTCなどの蛍光蛋白、蛍光染料及びアルギン、アルギン、アルギンなどの藻類特有の蛍光色素のイメージング分析を行うことができる、さらに、分光計を用いて各種蛍光を分光分析し、各発色団（例えばPSIとPSII及び各種捕光色素複合体など）を区別し、深く分析することができる。

FKMマルチスペクトル蛍光動的顕微イメージングシステムは蛍光イメージング技術を本当に光合成メカニズム研究の探針とし、藻類と高等植物細胞と亜細胞のレベルで科学研究者に光合成プロセスとその過程で発生した各種の変化を深く理解させ、葉緑体中の光合成システムの作業メカニズムを直接研究するために最も有力なツールを提供した。FKMは藻類/植物表現型と遺伝子型顕微鏡研究の二重利器として、学界の広範な認可を得て大量の科学研究成果を得た。

機能の特徴

•現在の葉緑素蛍光研究のすべてのプログラムを内蔵し、例えばFv/Fm、Kautsky誘導効果、蛍光クエンチ、OJIP高速蛍光応答曲線、QA再酸化など、70項余りのパラメータを得ることができる。

•10倍、20倍、40倍、63倍、100倍の専用生体蛍光対物レンズを搭載し、葉緑体とその蛍光をはっきりと観測することができる。

•励起光源群には赤外光、赤色光、青色光、緑色光、白色光、紫外光、遠赤色光などが含まれ、赤青緑三色光によって可視スペクトル中の任意の色光を引き出すこともでき、植物/藻類中の任意の色素分子または発色団を研究することができる。

•GFP、DAPI、DiBAC 4、SYTOX、CTCなどの蛍光タンパク質、蛍光染料のイメージング分析が可能

•高分解能分光計は、様々な蛍光のスペクトル図を深く解析することができる。

•温度制御システムは実験サンプルが同等の温度条件下で測定することを保証でき、実験精度を高め、高温/低温ストレス研究を行うこともできる。

応用分野

•微細藻類、大型藻類/高等植物の単一細胞、単一葉緑体、基粒-基質類嚢胞断片などの微細構造植物光合成生理研究

•藻類/植物逆境の研究

•生物的及び非生物的ストレスの研究

•藻類/植物のストレス耐性及び易感性の研究

•変異体スクリーニング及び光合成機構の研究

•藻類の成長と生産量の評価

•藻類特有の色素と光合成関係

•藻類/植物——微生物相互作用の研究

•藻類/植物——原生動物の相互作用研究

•遺伝子工学と分子生物学の研究

測定サンプル

•植物生体切片

•植物表皮

•植物細胞

•緑藻、藍藻などの各種単細胞と多細胞微細藻

•葉緑体抽出液

•類嚢胞抽出液

•葉緑体を含む原生動物

動作原理

FKM分析の過程で、顕微鏡に接続された励起光源群と6ビットフィルタホイールに内蔵された一連のフィルタ、分光器を通じて植物試料中の各種発色団の動的蛍光を励起する。試料から励起された蛍光を顕微鏡で増幅した後、蛍光スペクトル分析と蛍光動力学イメージング分析を行った。SM 9000分光計は光ファイバを介して顕微鏡に接続され、励起蛍光分光分析を行う。顕微鏡の上部に設置された高分解能CCDカメラは蛍光動力学イメージング解析に用いられる。すべての作業プロセスは、ワークステーションと制御ユニットを介して予め設定されたプログラムに従って自動的に行われる。測定中、温度制御モジュールにより藻類、植物細胞などの実験サンプルの温度を制御することができる。蠕動ポンプは培養藻類の連続測定を実現することができる。

計器組成

1.強化顕微鏡

2.高解像度CCDカメラ

3.励起光源群

4.SM 9000分光計

5.主制御ユニット

6.ワークステーションおよびソフトウェア

7.温度制御モジュールの制御ユニット

8.6ビットフィルタホイール

技術パラメータ

•測定パラメータ

Fo, Fo’, Fs, Fm, Fm’, Fp, FtDn, FtLn, Fv, Fv'/ Fm', Fv/ Fm ,Fv',Ft,ΦPSII, NPQ_Dn, NPQ_Ln, Qp_Dn, Qp_Ln, qN, qP，QY, QY_Ln, Rfd, ETRなど50以上の葉緑素蛍光パラメータがあり、各パラメータは2次元蛍光カラー画像を表示することができる

OJIP高速蛍光曲線：測定分析OJIP曲線と二十数項の関連パラメータ：Fo、Fj、Fi、PまたはFm、Vj、Vi、Mo、Area、Fix Area、Sm、Ss、N（QA還元回転数）、Phi¬¬_ Po、Psi _ o、Phi _ Eo、Phi _ Do、Phi _ pav、ABS/RC（単位反応中心の吸収光量子フラックス）、TRo/RC（単位反応中心の初期捕獲光量子フラックス）、ETo/RC（単位反応中心初期電子伝達光量子フラックス）、DIo/RC（単位反応中心エネルギー散逸）、ABS/CS（単位試料断面の吸収光量子フラックス）、TRo/CSo、RC/CSx（反応中心密度）、PIABS（吸収光量子フラックスに基づく「性能」指数または生存指数）、PIcs（断面に基づく「性能」指数または生存指数）など（オプション）

GFP、DAPI、DiBAC 4、SYTOX、CTCなどの蛍光蛋白質と蛍光染料のイメージング分析（オプション）

QA再酸化動力学曲線（オプション）

Spectrum蛍光スペクトル（オプション）

•自動測定プログラムを自由に編集できる完全な自動測定プログラム（protocol）を備えている

Fv/Fm：測定パラメータはFo、Fm、Fv、QYなどを含む

Kautsky誘導効果：Fo、Fp、Fv、Ft _ Lss、QY、Rfdなどの蛍光パラメータ

蛍光クエンチ分析：Fo、Fm、Fp、Fs、Fv、QY、ΦII、NPQ、Qp、Rfd、qLなど50以上のパラメータ、2セットの制式プログラム

光応答曲線LC：Fo、Fm、QY、QY _ Ln、ETRなどの蛍光パラメータ

Dyes&FPS定常蛍光イメージング測定

OJIP高速蛍光動力学分析：Mo（OJIP曲線初期傾き）、OJIP固定面積、Sm（すべての光反応中心を閉じるために必要なエネルギーの測定）、QY、PIなど26個のパラメータ（オプション）

QA再酸化動力学（オプション）

Spectrum蛍光分光分析（オプション）

•蛍光励起光源：赤外光、赤色光、オレンジ光、青色光、緑色光、白色光、紫外光などを選択可能で、顧客の要求に応じて光源グループをカスタマイズする

•透過光源（オプション）：白色光、遠赤色光

高解像度TOMI-2 CCDセンサー：

逐行走査CCD

最高画像解像度：1360×1024画素

時間分解能：最高画像分解能で毎秒20フレームに達することができる

A/D変換解像度：16ビット（65536階調）

撮像素子サイズ：6.45µm×6.45µm

運転モード：1）クロロフィル蛍光パラメータ測定用の動的ビデオモード、2）GFPなどの蛍光蛋白質と蛍光染料測定のためのスナップショットモード

通信モード：ギガビットイーサネット

•顕微鏡：Axio Imager M2，Axio Scope A 1簡潔版またはAxio Imager Z 2拡張版をオプションで用意可能

対物レンズ回転盤：研究級7穴自動対物レンズ回転盤

透過光シャッタ

集光器Achr Apl 0.9 H

6ビットミラー回転盤

両眼鏡筒（100：0/30：70/0：100）

機械ステージ：75×50 mm、硬膜陽極酸化表面

サンプルラック：76×26 mm

•対物レンズ：10倍、20倍、40倍、63倍、100倍専用生体蛍光対物レンズ（オプション）

•6ビットフィルタリング：クロロフィル蛍光、GFP/SYTOX、DAPI/CTCなど

•SM 9000分光計

入射スリット：70µm×1400µm

格子：フラットフィールド型補正

スペクトル範囲：200-980 nm

波長絶対精度：<0.5nm

再現性：<0.1nm

温度ドリフト：<0.01nm/K

•温度調節モジュール：温度調節範囲5℃-70℃、精度0.1℃

•蠕動ポンプ（オプション）：藻類連続培養測定用流速10-5600µl/min

•FluorCam葉緑素蛍光イメージング解析ソフトウェア機能：Live（ライブテスト）、Protocols（実験プログラム選択カスタマイズ）、Pre-processing（イメージング前処理）、Result（イメージング解析結果）などの機能メニュー

•顧客カスタム試験プログラムプロトコル（protocols）：時間（例えば測定光持続時間、光化学光持続時間、測定時間など）、光強度（例えば異なる光質光化学光強度、飽和光閃光強度、変調測定光など）を設定でき、専用の試験プログラム言語とスクリプトを備え、ユーザーもProtocolメニューのガイドプログラムテンプレートを利用して新しい実験プログラムを自由に作成することができる

•自動測定分析機能：自動無人循環イメージング測定（Protocol）を設定することができ、繰り返し回数と間隔時間は顧客がカスタマイズし、イメージング測定データは自動的に時間日付でコンピュータに保存する（タイムスタンプ付き）

•スナップショット（snapshot）モード：スナップショットイメージングモードにより、光強度、シャッター時間及び感度を自由に調整して、はっきりと際立った植物サンプルの定常蛍光と瞬時蛍光画像を得ることができる

•イメージング前処理：プログラムソフトウェアは、複数の植物サンプルまたは複数の領域を自動的に識別したり、手動で領域を選択したりすることができます（Region of interest、ROI）。手動選択範囲のシェイプは、正方形、円形、任意の多角形、または扇形にすることができます。ソフトウェアは各サンプルと選択された領域の蛍光動力学曲線と対応するパラメータを自動的に測定分析することができ、サンプルまたは領域の数は制限されない（>1000）

•データ分析モード：「信号計算再平均」モード（算術平均値）と「信号平均再計算」モードを備え、高信号対雑音比の場合は「信号計算再平均」モードを選択し、低信号対雑音比の場合は「信号平均再計算」モードを選択して雑音による誤差をフィルタリングする

•出力結果：高時間解像度蛍光動態図、蛍光動態変化ビデオ、蛍光パラメータExcelファイル、ヒストグラム、異なるパラメータイメージング図、異なるROIの蛍光パラメータリストなど

クロロフィル蛍光と分光分析結果

一般的な用途：

産地：チェコ

参考文献：

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