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RDynaPiant Desktop多功能植物活体动态成像分析系统
在植物学研究中，受实验手段所限通常仅能研究植物在某一个时间截面时的静止状态，反映的是该时间点以前全部生物学动态过程的累积效应。然而植物的生长发育是一系列时间－空间特异的过程的组合，只有观察动态变化过程才能更加全面地认识植物生长发育调控的时空特异性。
DynaPlant?Desktop通过整合精密环境控制、高精度成像和图像处理等技术，可以使植物样品处于设定的光照环境、温度环境、湿度环境、气体环境下，并进行连续动态成像检测，分析获取样品在此期间的生长发育、基因表达变化情况。
应用方向
产品特点
》多功能具有发光成像、荧光成像、热成像等多种检测功能
》双模式具有顶置成像和侧置成像两种模式，可对样品进行全方位检测
》条件控制
温度、湿度、气体、重力多种环境条件控制功能，可进行复杂处理处理条件下的成像检测
》连续动态检测
可对样品进行长时间连续动态检测，突破静态检测的束缚
》自动化成像
设置任务程序，仪器可进行进行无人值守的全自动拍摄任务
》批量分析
批量自动化分析功能，可对实验获取的海量图片进行自动分析，并直接输出统计曲结
》模块化设计
多种样品模块、多种成像模块，根据实验需求灵活组合，满足不同实验
为了兼顾各种不同植物样品的检测，DynaPlant?Desktop 提供了顶置和侧置两种成像模式，在两种检测模式下均可进行发光成像或荧光成像。
化学发光
在俯顶置成像模式下，成像系统安装在仪器顶部进行成像，可用于小型植物幼苗、成株或水平培养血成像。
高灵敏度相机：顶置成像使用深度制冷的大尺寸CCD相机，检测灵敏度高，视野广，图像细节更清晰。
大光圈镜头：使用F0.80超大光圈定焦镜头，比F0.95镜头通光量增加 40% ，电动伺服对焦，可重复精确定位。
应用案例：植物活体瞬时发光检测
通过使用深度制冷相机和大光圈镜头，DynaPlantDesktop的顶置成像系统或侧置成像系统，可用于植物中萤火虫荧光素酶（Luc）标记的自发光检测或真菌荧光素酶（Luz）等其他自发光标记检测。
应用案例：水母发光蛋白(aequorin,AEQ)标记 {\mathsf{C}}{\mathsf{a}}^{2+} 信号变化
设置 22°C 恒温条件，避免环境变化影响实验结果。使用 5 \mathsf{m M} \mathsf{H}_{2}\mathsf{O}_{2} 处理拟南芥样品，使用DynaPlant?Desktop 对样品进行连续动态成像，成像测量间隔 30 seC。
荧光
荧光激发光采用鹅颈管光纤和大功率LED光源，减少背景荧光的产生，获得纯净的荧光信号。
光源类型：60瓦大功率长寿命连续波长LED激发光源，寿命是传统卤素灯光源的十倍以上。
光源调节：400-700nm连续波长， 0{-}100% 强度连续可调。
滤光片轮：自动切换大通光口径滤光片轮，可满足植物全部常用荧光检测需求。
：光纤导光设计，并可调整激发光斑直径，可获得波长更纯净的
背景过滤：独特的光路设计，过滤荧光背景干扰，可有效消除活体植物组织、培养皿、土壤等产生的非特异自发荧光干扰，显著提高信噪比。
应用案例：去除背景干扰
荧光检测时背景荧光会影响目标信号的分辨。DynaPlantDesktop 通过独特的硬件设计和软件算法，可有效消除活体植物组织、培养皿、土壤等产生的非特异自发荧光干扰。
应用案例：GFP标记的 {\mathsf{C}}\mathsf{a}^{2+} 信号检测
设置 25°\mathsf{C} 恒温条件，避免环境变化影响实验结果。使用 5 \mathsf{m M} \mathsf{H}_{2}\mathsf{O}_{2} 处理GFP标记的番茄样品，使用DynaPlant?Desktop对样品进行连续荧光检测，可以去除背景干扰，获得有效的目标信号。
热成像
仪器顶部可以配置热成像模块，独特的相机切换组件可在多种成像功能模块之间自动切快速切换，并维持内腔严格避光。通过红外热成像技术，可以连续、非接触式地测量叶片温度，进行植物胁迫研究、蒸腾作用研究、气孔调节研究等。
检测器：使用焦平面阵列FPA检测器，分辨率 640x480 高灵敏：响应波长 7.5|\mathsf{u m}{\mathsf{-}}14|\mathsf{u m} ，热灵敏度优于 0.03°C_{c} 宽范围：可检测范围宽至 -20°{\mathsf{C}}~150°{\mathsf{C}}_{\circ}
应用案例：ABA参与气孔调节
气孔位于植物叶片以及茎的表面，是植物与外界环境进行气体交换以及水分蒸腾的重要场所。激素ABA在植物响应干旱胁迫诱导气孔关闭过程中发挥着关键的作用。烟草通过ABA处理，气孔关闭，叶片温度明显升高。
电动调整成像视野
仪器内置电动升降载物台，可调电动调整样品位置和成像视野，以适应不同规格的样品，满足不同实验的需求。
控制方式：软件控制自动升降。
大尺寸内腔：内腔总容积 700x580x680\;mm ，可以容纳更多大尺寸的植物样品，或更多的样品数量。
尺寸可扩展：可根据样品需求定制暗箱尺寸，或针对超大植株扩展暗室。
在侧置成像模式下，成像系统安装在仪器侧面进行成像，可以在不影响植物生长 (如根的向地生长等)的情况下，观察植物的根、茎等器官内报告基因的表达情况。
发光和荧光成像
侧视成像模块配备了深度制冷相机和大光圈电动伺服对焦镜头，可进行化学发光成像检测。此外，侧置成像系统还内置了全套滤光片轮系统，可进行荧光样品成像检测。
高灵敏度相机：顶置成像使用深度制冷的大尺寸CCD相机，检测灵敏度高，视野广，图像细节清晰。
大光圈镜头：使用F0.80超大光圈定焦镜头。
侧置滤光片轮：自动切换大通光口径滤光片轮，可满足植物全部常用荧光检测需求。独特的光路设计，过滤荧光背景干扰，可有效消除活体植物组织、培养皿、土壤等产生的非特异自发荧光干扰，显著提高信噪比。
高通量旋转台
除了电动升降平台放置样品以外，仪器还可以配置高通量旋转台，实现多个样品的自动切换和高通量检测。
竖直培养旋转台：高精度电控旋转台，可垂直放置8个培养血，检测时自动切换样品，实现高通量检测。
独立培养光源：每个培养血使用各自独立的四合一培养光源，保证每个培养血中的样品可以获得相同的光照条件，保证实验条件的一致性。
应用案例：生长素分布的动态变化
设置合适的光照条件和温湿度条件，使用侧视成像系统和8位培养血竖直培养模块，对培养血中竖直生长的拟南芥（IAA17-LUC稳定转化）进行连续发光检测。通过程序改变培养环境条件，生长素表达随之发生快速变化。
在成像过程中,DynaPlantDesktop可以通过程序设置,完成以下一种或多种实验条件的自动改变与自由组合，以实现“真·活体”植物动态成像。
培养光照系统
在植物的生物节律和光周期等研究实验中，通常需要长时间多次捕获样本内部目的基因的表达信号，为保证植物在此期间的生长状态，DynaPlantDesktop的培养光照系统提供了植物生长所需的多种培养光源。在光源系统中，专门包含了植物生长发育调控必须的 730\mathsf{n m} 远红光独立通路，调节 730\mathsf{n m} 远红光是进行光形态建成、光受体、避荫反应等光生物学研究的必备条件。
>顶部LED照射板，具有多种不同波长的培养光源>培养光源的光源可以单独启用或组合使用>光源强度、光周期可以在软件中设置，并由程序自动控制>用户还可以根据实验需要定制其它的组合方案
应用案例：叶绿素延迟荧光-PSII中叶绿素a的活性
照后关闭所有光源并对样品进行信号检测，处理过的部位叶绿素活性明
温度&湿度控制系统
温度直接影响着植物的光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等生理作用，从而影响到植物的萌发和生长。因此控制植物的生长环境温度，对植物研究具有重要意义。
DynaPlantDesktop提供温度&湿度控制系统，可以控制整个箱体内的气体环境温度湿度，在长时间连续检测时提供合适的生长环境，并可根据程序定时改变设置。培养箱内置双循环风路系统，保证温度均一;可进行加湿或除湿，以确保环境湿度符合实验需求，并保证长时间连续成像时镜头表面不结露。
4\~45 c ±0.2 \circ c 40\~80 % ±5 %温度控制范围 温度控制稳定性 湿度控制范围 湿度控制精度
应用案例：生物节律检测
将带有CCA1-LUC标记的拟南芥幼苗，在16h/8h光周期下生长6d后转入仪器内，设置 22°\mathsf{C} 恒温、持续光照的培养条件，并加入发光底物进行连续发光检测，样品发光强度随生物节律产生周期性振荡。
应用案例：大豆愈伤组织Luc发光
LUC标记的大豆愈伤组织，设置 25°C 恒温条件培养，经 12h/12h 光周期转持续光照，使用DynaPlant?Desktop对样品进行连续动态成像，成像测量间隔1h，可见不同基因型在节律周期与节律维持能力的差异。
气体控制系统
气体浓度控制组件，通过实时测量氧气、二氧化碳、乙烯的浓度和实时调节相应气体的流量，可以控制仪器箱体内的氧气、乙烯、二氧化碳气体浓度，实现缺氧环境及二氧化碳、乙烯的快速处理与快速清除。
重力控制系统
侧视模式还可配备旋转控制组件，可以固定或持续改变样品在垂直方向的角度，进行重力相关实验。
>定向旋转模式：按程序设定拍摄样本旋转固定角度，进行向重/背重性研究，角度控制精度优于 0.1° >重力扰乱模式：持续低速旋转扰乱重力方向，模拟失重条件。
模块化设计
DynaPlant?Desktop系统各个部件均采用模块化结构设计，可以根据用户的实验需求增减模块，或定制新的模块，加装在现有平台上或替换现有组件，以测量新的生长参数，或实现新的实验条件，如：配置侧置侧置成像系统实现侧视成像，配置气体控制系统实现环境气体控制等。
专业友好的软件系统
DynaPlantDesktop系统配套图形化拍摄控制台软件，调节所有的设置参数。在拍摄前通过计算机快速设定实验条件和实验步骤，可以实现无人值守的长时间全自动拍摄任务。
DynaPlantDesktop分析软件可以查看实验设置与运行日志，可以对采集的图像进行处理，可以对批量图像进行自动化批量分析，并生成计算结果和图表。
软件功能
全图形化操作界面；
软件中可以控制电动升降台的位置；
软件中可以控制电动旋转台的角度；
软件中可以控制重力控制组件的角度；
软件中可以控制每个光源通道的通断和亮度；
软件中可以控制每个气体通道的浓度；
软件中可以控制培养环境的温湿度；
支持快速实验和长时间连续动态成像实验；
可以在拍摄前设定全部实验处理条件和处理时间，进行多日无人值守的全自动拍摄任务；
在一次实验任务中，可对同一样品设置发光和荧光拍摄计划，实现发光和荧光的长时间连续动态成像；
多级日志记录和异常处理机制，可记录拍摄时全部环境变量参数，在实验后进行环境条件回顾；
实验任务记录所有实验处理条件和样品设置，并可在后续实验中进行复用；
提供后台模式，可调整后台全部参数。
发光成像分析功能
定量检测Luciferase化学发光强度；
分析报告基因表达的动态变化；
可测量长度、面积、剖面亮度曲线，具有ROI与遮罩功能，可生成伪彩图；
荧光成像分析功能
定量检测样品的荧光强度；
分析荧光信号的动态变化；
可测量长度、面积、剖面亮度曲线，具有ROI与遮罩功能，可生成伪彩图。
其他分析功能
批量自动分析；
多线程任务；
提供可视化图形界面，显示图像分析结果和统计曲线；
可以将原始数据和计算结果导出成EXCEL表格文件；
可以将统计图表导出成JPG图像文件。
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