FluorTron® ET-8 多功能高光谱成像分析系统

生物荧光现象蕴含丰富的生命信息，如叶绿素荧光可以反映植物的光合作用生理状态、植物次级代谢产物荧光可以反映生物活性成分含量分布及其环境胁迫响应（又称胁迫诱导植物荧光）、绿色荧光蛋白（GFP）及荧光素酶用于基因标记等等，但由于极其微弱，往往很难被发现和定性定量研究。易科泰生态技术公司长期致力于农业-生态-健康领域先进仪器技术引进推广、研发集成及应用创新服务，基于近二十年叶绿素荧光测量与成像技术、紫外光激发多光谱荧光成像技术服务与实验研究，及近几年来高光谱成像技术创新应用研究实验（SpectrAPP®项目），推出FluorTron®多功能高光谱成像分析系统，可同时进行高光谱成像分析和生物自发光成像分析，为生物样品高光谱成像分析、荧光成像分析及光谱分析提供非接触、非损伤、高通量、数字化、可视化研究检测解决方案。

左图：FluorTron®多功能高光谱成像分析系统；右图：ET-8 UV-MCF 植物荧光光谱

主要功能特点：

1) 多激发光叶绿素荧光高光谱成像分析，叶绿素荧光成像分析与荧光光谱分析，全面解析植物（包括藻类）光合生理生化信息

2) UV-MCF 紫外光激发生物荧光高光谱成像分析，同步成像分析叶绿素荧光和植物胁迫诱导次级代谢产物荧光（蓝绿波段）空间异质性分布及生物荧光光谱特征。其中蓝绿荧光通常有蓝色和绿色两个或多个峰值，由表皮、叶肉细胞壁和叶脉发出（指示次级代谢产物如多酚、黄酮类、阿魏酸等）；叶绿素荧光有 F690 红色和 F740 远红两个显著的峰值，反映植物光合生理状态。UV- MCF 可以用来灵敏、特异性地评估植物生理状态包括受胁迫状态如干旱、病虫害、环境污染、氮胁迫等

3) （反射光）高光谱成像分析，在空间维度和光谱维度上对物体表面反射光信息成像，全面可视化分析其理化性质、生化组分（如叶绿素、胡萝卜素等）、生理状态（如病虫害胁迫、抗性等）等

4) 可客户定制 GFP、荧光素酶等生物活体荧光成像，高通量成像检测绿色荧光蛋白（GFP）、红色荧光蛋白（RFP）、荧光素酶基因标记等

5) FluorVision©专业荧光成像分析软件与 SpectrAPP©高光谱成像分析软件，可进行光谱融合、ROI选区分析、截面分析、光谱分析、频率直方图、自动识别不同波段峰值并分析其比值等

6) 有台式标配版、基于 STP 技术的高通量版、基于 PTS 技术的自动传送版等不同版本供选择

7) 可客户定制可变焦式高光谱成像，同时具备 25˚ 视野宏观成像分析和5˚视野微距多功能高光谱成像分析，适于宏观到亚微观多功能高光谱成像分析，如叶片、中药材饮片等

构树叶（叶柄浸泡光合作用阻断剂 DCMU）微距叶绿素荧光成像分析：上图为叶绿素荧光成像（F682），可以看出叶绿素荧光从叶柄沿叶脉增强；下图为 F735/F700（与叶绿素含量直线相关）（EcoTech®实验室）

8) 可选配成像室温控系统及温控载物台

应用领域：

● 植物表型成像分析，特别适合叶片、种苗、根系及整株植物和冠层等表型成像分析

● 种质资源研究检测鉴定，包括种子活力、萌发检测、种子分捡模型构建、种质资源数字化等，可同时采集构建种子反射光光谱指纹和荧光光谱指纹

● 作物遗传育种，如作物胁迫检测与生理生态研究分析、抗性筛选、高光效优良品种筛选等

● 智慧农业、光生物学研究，采后生物学研究

● 食品、中药材品质检测鉴定，珍贵中药材光谱指纹（包括反射光光谱指纹和荧光光谱指纹），劣质或掺假检测等

● 农药研发敏感性与抗性检测、植物对农药的响应

● 植物及中药材生理生化成像分析、高通量有效成分/功能成分成像检测分析，如叶绿素、花青素、胡萝卜素、黄酮醇、叶黄素循环色素、次级代谢产物等

● 环境科学研究，如污染生态学、环境毒理学研究检测分析等

左图：银杏叶黄酮醇（FLAV）高通量活体成像检测（光照条件下叶片显著高于阴影叶片；EcoTech®实验室）；右图：柑橘霉变检测

主要技术指标：

1) 高光谱成像传感器：

a) 波段范围： 380-800nm

b) 光谱分辨率：5nm

c) 光谱通道（波段数）：456

d) 空间分辨率：1216x 像素

e) Binning：1x1、2x2

f) 标配视野： 23˚，可根据客户需求定制其它光学镜头

2) 软件功能：

a) 自动分析 VIs（植物光谱反射指数）

b) 反射光谱、吸收光谱、一阶导数、二阶导数分析

c) 植物荧光峰值识别、成像分析

d) 图像分割、ROI 选区分析功能

e) 截面分析功能

f) 内置不同算法分析

分析参数：

1) 蓝绿荧光 Fb（或 F440）和 Fg（或 F520）等

2) 叶绿素荧光 Fr（或 F690）和 Ffr（或 F740）等

3) 荧光比值，如 Fb/Fg、Fb/Fr、Fb/Ffr、Fr/Ffr 等，及 F730-740/F680-690（反应叶绿素含量及植物长期胁迫等）、F735/F700（可精确反映叶绿素含量）

4) 通过 PLSR 等算法建立基于生物荧光光谱的检测模型，用于早期诊断植物生物胁迫（如病虫害）与非生物胁迫（如干旱胁迫等）、抗性筛选

5) 花青素指数（log(Ffr_R/Ffr_G)）、黄酮指数（log(Ffr_R/Ffr_UV）及氮素平衡指数 NBI

6) 高光谱成像分析，可自动分析计算NDVI、NDVI705 红边归一化植被指数（对衰老敏感）、VOG1红边指数（对叶绿素浓度、物候变化等敏感）、PRI 光化学植被指数、PSRI 植被衰减指数（用于指示冠层胁迫、植物衰老、果实成熟等）、SIPI 结构不敏感色素指数（反映冠层胁迫程度、生理胁迫检测等）、CRI1 类胡萝卜素反射指数、ARI1/ ARI2 花青素反射指数、CI 叶绿素指数（红边指数）、HI 健康指数等植物色素指数和胁迫敏感指数、NPQI 归一化脱镁指数（用于早期胁迫检测）、PSSRa（R800/R680）指数等

应用案例：

（1）植物光合表型成像分析——DCMU 光合阻断实验

自左至右依次为：DCMU 处理样品、花青素指数、叶绿素荧光（F685）、叶绿素荧光光谱。可以看出，由于DCMU 可以阻断 QA 电子传递，导致叶绿素荧光增强，DCMU 处理的叶片花青素指数增大（EcoTech®实验室）

（2）中药材检测鉴定

不同品种及产地的西洋参、甘草、黄芪检测分析，两种西洋参表现出最.强的生物荧光，反映其所含的活性次级代谢产物成分含量最高（EcoTech®实验室）