
植物活体动态检测分析系统
传统的植物样品发光成像由于缺乏活体培养功能,一般只适用于“即拍即走”的单次成像检测。DynaPlant® Desktop通过整合精密环境控制、高灵敏度成像和图像处理技术,可以实现真正的植物活体连续培养,自动控制多种环境实验条件的施加,同时进行化学发光检测、荧光成像检测或热成像检测,以研究基因表达调控的动力学变化。

传统的植物样品发光成像由于缺乏活体培养功能,一般只适用于“即拍即走”的单次成像检测。DynaPlant® Desktop通过整合精密环境控制、高灵敏度成像和图像处理技术,可以实现真正的植物活体连续培养,自动控制多种环境实验条件的施加,同时进行化学发光检测、荧光成像检测或热成像检测,以研究基因表达调控的动力学变化。
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,并直接输出统计曲线
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,满足不同实验需求
植物基因表达调控的动态变化
植物生物节律及其调控的动力学研究
植物生长发育及其调控研究
植物蛋白相互作用研究
植物克隆筛选基因育种筛选
植物体钙离子流相关研究
植物抗逆性研究(抗高温、抗寒、抗盐、抗缺氧等)
植物与大气环境影响
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、荧光成像或热成像。
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。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、成株或水平培养皿成像。
通过使用深度制冷相机和大光圈镜头,DynaPlant® Seedlings 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。
设置22°C 恒温条件,避免环境变化影响实验结果。使用5 mM H2O2 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。
DynaPlant® Desktop 的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: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。
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。
激发方式: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激发光。
背景过滤:独特的光路设计,过滤荧光背景干扰,可有效消除植物组织、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。
荧光检测时背景荧光会影响目标信号的分辨。DynaPlant® Seedlings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。
设置25°C 恒温条件,避免环境变化影响实验结果。使用5 mM H2O2 处理GFP 标记的番茄样品,使用DynaPlant® Seedlings 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。
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、气孔调节研究等。
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。
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700×580×680 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。
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。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。
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 个培养皿, 检测时自动切换样品,实现高通量检测。
独立培养光源:每个培养皿使用各自独立的四合一培养光源,保证每个培养皿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。
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 位培养皿竖直培养模块,对培养皿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,DynaPlant® Desktop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。
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,DynaPlant®Desktop 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 730nm 远红光独立通路,调节 730nm 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
设持续光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显被破坏。
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。 DynaPlant® Desktop 提供温度和湿度控制系统,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。
设带有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℃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。
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。
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。
向重性研究
模拟失重
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。
系统配套图形化拍摄控制台软件DynaPlant Console,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。
DynaPlant Analysis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。