FluorCam 폐쇄형 엽록소 형광 영상 시스템

PSI사 과학자 Nedbal 교수와 Trtilek 박사 등은 PAM 엽록소 형광 기술과 CCD 기술을 결합하여 1996년 세계에서 FluorCam 엽록소 형광 영상 시스템(Heck 등, 1999;Nedbal 등, 2000;Govindjee and Nedbal, 2000）。FluorCam 엽록소 형광 영상 기술은 1990년대 엽록소 형광 기술의 중요한 돌파구가 되어 과학자들의 광합성 작용과 엽록소 형광에 대한 연구를 한꺼번에 2차원 세계와 현미경 세계로 진입시켰다.현재 PSI사는 이미 사용, 종류면, 논문을 가장 많이 발표한 엽록소 형광 영상 전문 생산 업체가 되었다.

위 사진은 1990년대 Nedbal 등이 디자인한 FluorCam 엽록소 형광 영상 기술 (Photosynthesis Research, 66: 3-12, 2000), 위 사진은 레몬 컬러 및 엽록소 형광 영상 (Photosynthetica, 38: 571-579, 2000)

FluorCam 폐쇄형 엽록소 형광 영상 시스템은 고도로 통합, 고도로 혁신, 사용이 편리하고 광범위하게 응용되는 엽록소 형광 기술 설비로 고감도 CCD 렌즈, 4개의 고정된 LED 광원판 및 제어 시스템 등이 하나의 다크 적응 조작 상자 안에 통합되어 있으며, 식물 샘플은 다크 적응 조작 상자 내의 칸막이에 배치되어 칸막이의 7급 높이를 조절할 수 있다;광원은 고안정성전력공급단위에서 전원을 제공하는데 4개의 고에너지, 고안정성 LED광원판이 모두 식물견본에 비추어 영상면적이 13 × 13센치메터에 달한다. 제어시스템은 USB를 통해 컴퓨터와 련결되고 FluorCam 소프트웨어 프로그램을 통해 분석 데이터를 제어하고 수집한다.식물 잎 및 열매 등 기타 식물 조직, 전체 식물 또는 배양된 여러 그루의 식물, 이끼 지의 등 저등 식물, 조류 등에 적용되며, 식물에는 조류 광합 생리 생태, 식물 역경 협박 생리와 감수성, 기공 기능, 식물 환경에는 토양 중금속 오염 응답과 생물 검측, 식물 저항 검측과 선별, 작물 육종, Phenotyping 등 연구에 널리 응용된다.

주요 특징:
• 시스템이 다크 어댑티브 조작 상자에 통합되어 있어 조작이 간편하고 이동하기 쉬우며 실험실이나 실외에서 다크 어댑티브 영상 측정 분석을 할 수 있다
• 시간 해상도가 초당 50장에 달하는 고감도 CCD 렌즈, 엽록소 형광 순간변화를 빠르게 포착하고 영상 면적이 13x13cm에 달한다
• 세계에서 OJIP 고속 형광 동력학 영상 분석이 가능한 엽록소 형광 기술 설비로 OJIP 고속 엽록소 형광 동적 곡선 및 Mo(OJIP 곡선 초기 기울기), OJIP 고정 면적, Sm(모든 광반응 중심을 닫는 데 필요한 에너지의 양), QY, PI(Performance Index) 등 26개 파라미터를 얻을 수 있다
• 세계에서 QA 재산화 동력학 영상 분석이 가능한 엽록소 형광 기술 설비로, 단일 회전 포화 광섬유 (STF) 엽록소 형광 유도 동태를 실행할 수 있으며, 광강도는 100µs 내에서 120000µmol (photons) /m².s
• 스냅샷 모드, Fv/Fm, Kautsky 유도 효과, 2개의 엽록소 형광 담금질 분석(NPQ) protocolas(맞춤형 공급 방안 2세트), LC 광 응답 곡선, PAR 흡수 및 NDVI 영상 분석, QA 재산화 동력학 분석, OJIP 빠른 형광 동력학 및 형광 GFP 영상 분석 등 기능을 갖춘 편집 가능한 엽록소 형광 실험 프로그램(Protocols)
• 자동 반복 이미징 측정 분석을 수행할 수 있으며, 실험 프로그램 (Protocols), 측정 횟수 및 간격을 미리 설정하여 시스템이 자동으로 이미지 측정을 순환하고 데이터를 시간 날짜에 따라 컴퓨터 (시간 스탬프 포함) 에 자동으로 저장합니다.두 개의 실험 프로그램(Protocols)을 사전 설정할 수도 있습니다.예를 들어 시스템이 낮에는 Fv/Fm, 밤에는 NPQ 분석을 자동으로 실행하도록 하는 등
• 2색 광화학 광 자극 광원을 갖추고 있으며, 표준 배치는 빨간색과 흰색이며, 빨간색과 파란색 등 2파단 광화학 광을 선택할 수 있으며, 2색 광화학 광은 서로 다른 비율로 배합하여 사용할 수 있어 서로 다른 광질이 작물/식물에 미치는 광합성 효과를 실험할 수 있다

왼쪽 그림 A는 100% 적색 광원 조건에서 오이 잎의 Fv/Fm, 왼쪽 그림 B는 30% 청색 광원 조건에서 오이 잎의 Fv/Fm;오른쪽 위 그림은 광합성 강도의 빛에 따른 강도 (다른 비율의 파란색 빛) 의 관계이고, 오른쪽 아래 그림은 공기구멍 전도의 빛에 따른 강도 (다른 비율의 파란색 빛) 의 관계이다

• 잎 또는 식물 형태 이미징 분석 및 엽록소 형광 이미징 비교 분석을위한 20 × 25cm 크기의 TetraCam 컬러 이미징 모듈 옵션