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LabSTAF 单周转活性叶绿素荧光仪

非侵入性


在大多数情况下,使用高性能、硬涂层滤光片无需进行滤液空白校正
提供两个荧光检测波段允许通过双波段测量 (DWM) 对包装效应进行量化和校正
包含七个荧光激发 LED 波段,可通过生成光化学激发曲线 (PEP) 实现快速且高度自动化的光谱校正
提供 10 至1600 µmol  µmol photons m-2 s-1的集成光化光源。光源由直流驱动,以避免与脉冲宽度调制 (PWM) 相关的测量伪影的可能性
样品室模块包括一个循环水套,可避免与所有光路相交,以允许使用流水进行样品温度控制
FLC 自动化包括使用连续评估 Ek参数的新方法动态优化 FLC 协议
实时数据分析提供 39 个荧光参数,除了标准 FLC 参数外,还包括基线荧光校正选项
广泛的导出功能可提供对原始数据的访问。它们可用于从单个文件或多个文件中提取数据

与 FastOcean 和 Act2 系统的比较

LabSTAF 代表了对 Chelsea 完善的 FastOcean 快速重复率荧光计 (FRRf) 和 Act2 实验室系统运行 FLC 的组合的重大更新。一个重要的变化是从 FastOcean 中包含的 2 µs 间距上的 1 µs FRRf“flashlets”切换到 LabSTAF 中使用的固体激发脉冲。这有助于将灵敏度提高十倍以上,并将标准单周转 (ST) 脉冲减半,从 200 µs 减至 100 µs。缩短 ST 脉冲的长度可将双击率从大约 27% 降低到大约 12%,这使得以更高频率应用 ST 脉冲成为可能。

产品应用

Product Application


直接测量单位时间单位体积的浮游植物光合速率,从而评估 PhytoPP
以高分辨率自动获取 STAF 数据,有可能有助于验证基于卫星的 PhytoPP 模型
使用闪烁瓶对浮游植物样品进行快速光生理筛选
追踪藻华的发展和群落结构的变化
浮游植物光合作用和细胞代谢的昼夜循环分析
科研船和货船的连续自主航行测量
实时评估环境变化对浮游植物光合作用的影响,包括环境光、温度、养分富集和污染事件

产品原理

Product Principles

活性荧光法
用于探测光合作用的两种最常见的基于荧光的方法是单周转主动荧光测定法 (STAF) 和多周转脉冲幅度调制 (PAM) 方法。STAF 方法是迄今为止对浮游植物的光学薄悬浮液(如世界海洋和大多数湖泊和河流)进行测量的最佳选择之一,而 PAM 方法适用于具有高光密度的样品(例如大型藻类和海草)。

荧光光曲线(FLC)
对于许多用户而言,LabSTAF 最重要的应用是从培养物或天然样品中全自动采集一致的荧光光曲线 (FLC) 数据。LabSTAF 硬件和 RunSTAF 软件的结合允许高度自动化的 FLC 采集,具有实时光步调整、自动样品交换和系统清洁的选项。例如,这些功能已用于连接到研究船上的正在进行的供水系统,连续运行 LabSTAF 系统数周。

多样本快速筛选
尽管在 FLC 自动化的开发上付出了大量努力,但该系统允许运行更短的自动化协议。用户也可以使用手动控制选项。在使用这些功能时,大样品室提供了一系列选择。一种选择是将 10 至 20 mL 的样品直接倒入样品室。或者,可以对闪烁瓶内的较小样本进行快速测量。

LabSTAF、初级生产力和双重孵化方法
STAF 作为一种光学方法,可以以高得多的空间和时间分辨率自主评估 PhytoPP,并且成本仅为基于14 C 示踪剂的方法的一小部分。STAF 测量光系统 II (PSII) 光化学提供碳固定所需的还原能力的速率。RunSTAF 已经过优化以改进对该速率的估计,并结合高度自动化的协议以允许通过应用光化学激发曲线 (PEP) 进行包装效应校正 (PEC) 和光谱校正。用于校正基线荧光(来自光化学活性 PSII 复合物以外的来源)的其他数据处理工具也包含在 RunSTAF 中。

 
图 打包效应校正

STAF 衍生的 PSII 光化学值可以通过电子碳比 (Φ e,C )转换为碳固定速率。确定该比率需要平行进行基于 STAF 的 PSII 光化学测量和基于14C 示踪剂的碳固定测量。LabSTAF 中包含的大型样品室允许使用 24 mL 闪烁瓶,使14C 加标样品可用于评估与 STAF 测量同时进行的碳同化。这种“双重孵化”方法的发展消除了许多方法上的不一致,这些不一致阻碍了对固定每个碳所需的电子数量(通过 STAF 评估)的实际评估(通过14C固定评估)。虽然这种双重孵化不能以高分辨率进行,但在特定环境中进行的代表性测量将提供提高 PSII 光化学和碳同化之间转换准确性的值。

 
图 基线校正

技术参数

Technical parameters

LabSTAF模块
电源:24V(140~400 mA; 3.4~9.7 W)
尺寸(mm):236(H)×328(W)×429(D)
重量:约8.1 kg
样品室:样品体积10~20 mL,用闪烁瓶可降至4 mL
激发波段:中心波长:416,452×2,473,495,534,594,622 nm
光化光源:蓝色,准直直流输出从10到> 1600 μmol photons m–² s–¹
检测限:以是否能相当于0.001 mg m-3叶绿素a在452nm激发下产生的荧光信号的振幅来分辨
防水等级:IP64(防各方向的水雾)

LabSTAF电池模块
电源:110~220 VAC
尺寸:259(W)×201(D)×114(H)
重量:约2 kg
防水等级(关闭时):IP64
防水等级(使用时):IP60

LabSTAF备件包的内容
蠕动泵,包括泵机组,泵头带6mm内径安装油管,电源线,接口电缆
电磁阀单元,包括电缆
流经装置和流经搅拌器装置
校准塞
样品室盖
Surface Go 3,包括键盘和电源线
额外的备件,包括油管,o型圈,硅脂

相关文献

Related literature

Improving the accuracy of single turnover active fluorometry (STAF) for the estimation of phytoplankton primary productivity (PhytoPP) ——《Frontiers in Marine Science》2019 Optimising multispectral active fluorescence to distinguish the photosynthetic variability of cyanobacteria and algae ——《Sensors》2023
Direct estimation of functional PSII reaction centre concentration and PSII electron flux on a volume basis: a new approach to the analysis of Fast Repetition Rate fluorometry (FRRf) data ——《Limnology and Oceanography: Methods》2012
Single-turnover variable chlorophyll fluorescence as a tool for assessing phytoplankton photosynthesis and primary productivity: Opportunities, caveats and recommendations ——《Frontiers in Marine Science》2021
Primary production assessment on eco-engineering infrastructures: English Channel case study ——《IOP Conference Series: Materials Science and Engineering》2022 Complex Drivers of Primary Production Along a Dystrophic Anthropised Estuary (Seine Estuary–France)——《 Available at SSRN 》2023