AquaPen手持式藻類熒光測量儀工作原理

AquaPen AP110手持式藻類熒光測量儀是一款用于快速、測量水體藻類與藍(lán)藻葉綠素?zé)晒鈪?shù)的手持式熒光儀。AquaPen有兩種探頭型號。AP110-C配備比色杯試管測量室，將要測量的水體、懸濁液或培養(yǎng)溶液采集到比色杯中進(jìn)行測量，配備455nm藍(lán)色和620nmLED紅色光源，既可以測量葉綠素?zé)晒?，又可以測量680nm和720nm光密度。AP110-P配備了浸入式光學(xué)探頭，可直接插到要測量的水體、懸濁液或培養(yǎng)溶液中進(jìn)行測量，也可測量大型藻類。

AquaPen 具備*的敏感度，可檢測0.5μg Chl/L的葉綠素?zé)晒猓梢詸z測浮游植物濃度極低的自然水體，可用于野外和實(shí)驗(yàn)室測量。

AquaPen采用調(diào)試式熒光測量技術(shù)，可設(shè)置多種參數(shù)，方便測量多種植物葉綠素?zé)晒狻Ｍ庥^小巧，方便攜帶，設(shè)計(jì)新穎，操作簡單，經(jīng)濟(jì)耐用，精度高穩(wěn)定性好。

應(yīng)用領(lǐng)域

· 藻類、藍(lán)藻光合特性研究

· 水體藻類含量檢測

· 光合突變體篩選與表型研究

· 生物和非生物脅迫的檢測

· 藻類抗脅迫能力或者易感性研究

· 經(jīng)濟(jì)藻類育種、病害檢測、長勢與產(chǎn)量評估

· 教學(xué)

功能特點(diǎn)：

§ 結(jié)構(gòu)緊湊、便攜性強(qiáng)，LED光源、檢測器、控制單元集成于僅手機(jī)大小的儀器內(nèi)，重量僅290g

§ 功能強(qiáng)大，是葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)的結(jié)晶產(chǎn)品，具備了大型熒光儀的所有功能，可以測量所有葉綠素?zé)晒鈪?shù)

§ 內(nèi)置了所有通用葉綠素?zé)晒夥治鰧?shí)驗(yàn)程序，包括兩套熒光淬滅分析程序、3套光響應(yīng)曲線程序、OJIP–test等

§ 高時間分辨率，可達(dá)10萬次每秒，自動繪出OJIP曲線并給出26個OJIP–test參數(shù)

§ AquaPen兩種探頭型號：比色杯試管測量室，既可以測量葉綠素?zé)晒?，又可以測量680nm和720nm光密度；浸入式光學(xué)探頭，可直接插到要測量的水體、懸濁液或培養(yǎng)溶液中進(jìn)行測量，也可測量大型藻類

§ FluorPen專業(yè)軟件功能強(qiáng)大，可下載、展示葉綠素?zé)晒鈪?shù)圖表，也可以通過軟件直接控制儀器進(jìn)行測量

§ 具備無人值守自動監(jiān)測功能

§ 內(nèi)置藍(lán)牙與USB雙通訊模塊, GPS模塊，輸出帶時間戳和地理位置的葉綠素?zé)晒鈪?shù)圖表

§ 可選配水下自動監(jiān)測式熒光儀，防水防塵設(shè)計(jì)，深度10m

測量程序與功能

· Ft：瞬時葉綠素?zé)晒?/span>,暗適應(yīng)完成后Ft＝F₀

· QY：量子產(chǎn)額，表示光系統(tǒng)II 的效率，等于Fv/Fm(暗適應(yīng)狀態(tài))或ΦPSII (光適應(yīng)狀態(tài))。

· OJIP：快速熒光動力學(xué)曲線，用于研究植物暗適應(yīng)后的快速熒光動態(tài)變化

· NPQ：熒光淬滅動力學(xué)曲線，用于研究植物從暗適應(yīng)到光適應(yīng)狀態(tài)的熒光淬滅變化過程。

· LC：光響應(yīng)曲線，用于研究植物對不同光強(qiáng)的熒光淬滅反應(yīng)。

· OD：光密度，反映藻類密度（限AP110-C）。

技術(shù)參數(shù)

· 測量參數(shù)包括F₀、Ft、Fm、Fm’、QY、QY_Ln、QY_Dn、NPQ、Qp、Rfd、Area、Mo、Sm、PI、ABS/RC等50多個葉綠素?zé)晒鈪?shù)，OD680和OD720（限AP110-C）及3種給光程序的光響應(yīng)曲線、3種熒光淬滅曲線、OJIP曲線等

· OJIP–test時間分辨率為10µs（每秒10萬次），給出OJIP曲線和26個參數(shù)，包括F₀、Fj、Fi、Fm、Fv、Vj、Vi、Fm/F₀、Fv/F₀、Fv/Fm、Mo、Area、Fix Area、Sm、Ss、N、Phi_Po、Psi_o、Phi_Eo、Phi–Do、Phi_Pav、PI_Abs、ABS/RC、TRo/RC、ETo/RC、DIo/RC等

· 測量程序：Ft、QY、OJIP、NPQ1、NPQ2、NPQ3、LC1、LC2、LC3、OD680和OD720（限AP110-C）、Multi無人值守自動監(jiān)測

· 測量光：每測量脈沖光強(qiáng)0.09µmol(photons)/m2.s，10-可調(diào)

· 光化學(xué)光：10–1000µmol(photons)/m2.s可調(diào)

· 飽和光：光強(qiáng)3000µmol(photons)/m2.s，11-可調(diào)

· 探頭型號：AP110-C試管式、AP110-P探頭式

· 光源：AP110-C：620nm紅光和455nm藍(lán)光測量葉綠素?zé)晒猓?/span>680nm和720nm紅外光測量OD；AP110-P：455nm藍(lán)光

· 試管容積（限AP110-C）：4ml

· 葉綠素?zé)晒鈾z測限：0.5μg Chl/L

· 檢測器：PIN光電二極管，667–750nm濾波器

· 尺寸大?。撼銛y，手機(jī)大小，165×65×55mm（不包括探頭），重量僅290g

· 數(shù)據(jù)存儲：容量16Mb，可存儲149000數(shù)據(jù)點(diǎn)

· 顯示與操作：圖形化顯示，雙鍵操作，待機(jī)5分鐘自動關(guān)閉

· 供電：2000mA可充電鋰電池，USB充電，可連續(xù)工作48小時，低電報(bào)警

· 工作條件：0–55℃，0–95%相對濕度（無凝結(jié)水）

· 存貯條件：-10–60℃，0–95％相對濕度（無凝結(jié)水）

· 通訊方式：藍(lán)牙+USB雙通訊模式，藍(lán)牙在20m距離傳輸速度3Mbps

· GPS模塊：內(nèi)置，精度1.5m

· 軟件：FluorPen1.1專用軟件，用于數(shù)據(jù)下載、分析和圖表顯示，輸出Excel數(shù)據(jù)文件及熒光動力學(xué)曲線圖，適用于Windows 7及更高操作系統(tǒng)

操作軟件與實(shí)驗(yàn)結(jié)果

南極Mendel站使用AquaPen葉綠素?zé)晒鈨x監(jiān)測南極溫度升高對地衣/藻類的影響

產(chǎn)地: 歐洲

參考文獻(xiàn)

1. Zhang, C., Huang, X., Chu, Y., Ren, N. & Ho, S.-H. An overlooked effect induced by surface modification: different molecular response of Chlorella pyrenoidosa to graphitized and oxidized nanodiamonds. Environ. Sci.: Nano 10.1039.D0EN00444H (2020)

2. Arakaki, A. et al. Analysis of UV irradiation-induced cell settling of an oleaginous diatom, Fistulifera solaris, for efficient biomass recovery. Algal Research 47, 101834 (2020)

3. Contreras, J. A. & Gillard, J. T. F. Asparagine-based production of hydrogen peroxide triggers cell death in the diatom Phaeodactylum tricornutum. Botany Letters 1–12 (2020)

4. Moraes, L. et al. Bioprocess strategies for enhancing the outdoor production of Nannochloropsis gaditana: an evaluation of the effects of pH on culture performance in tubular photobioreactors. Bioprocess Biosyst Eng (2020)

5. Yaisamlee, C. & Sirikhachornkit, A. Characterization of Chlamydomonas Very High Light-tolerant Mutants for Enhanced Lipid Production. J. Oleo Sci. 69, 359–368 (2020)

6. Xu, M. et al. Co-culturing microalgae with endophytic bacteria increases nutrient removal efficiency for biogas purification. Bioresource Technology 314, 123766 (2020).

7. González-Camejo, J., Barat, R., Aguado, D. & Ferrer, J. Continuous 3-year outdoor operation of a flat-panel membrane photobioreactor to treat effluent from an anaerobic membrane bioreactor. Water Research 169, 115238 (2020).

8. Deng, X. et al. C*tion of Chlorella sorokiniana using wastewaters from different processing units of the silk industry for enhancing biomass production and nutrient removal. J Chem Technol Biotechnol 95, 264–273 (2020).

9. Tiwari, S., Verma, N., Prasad, S. M. & Singh, V. P. Cytokinin alleviates cypermethrin toxicity in Nostoc muscorum by involving nitric oxide: Regulation of exopolysaccharides secretion, PS II photochemistry and reactive oxygen species homeostasis. Chemosphere 259, 127356 (2020).

10. Wu, Y., Zhang, M., Li, Z., Xu, J. & Beardall, J. Differential Responses of Growth and Photochemical Performance of Marine Diatoms to Ocean Warming and High Light Irradiance. Photochem Photobiol php.13268 (2020)

11. Abiusi, F., Wijffels, R. H. & Janssen, M. Doubling of microalgae productivity by oxygen balanced mixotrophy. ACS Sustainable Chemistry & Engineering 8, 6065–6074 (2020).

12. Rolton, A. et al. Early biomarker indicators of health in two commercially produced microalgal species im