Оборудование для измерения респирации биообразцов

Chlorolab 2+ – система измерения респирации и фотосинтеза образцов в жидкой фазе, Hansatech

Система Chlorolab 2+ пришлана смену системе Oxylab+. Новая система Chlorolab 2+ является мощным инструментом для исследований уровня респирации и фотосинтетической активности широкого спектра образцов в жидкой фазе – от экстрактов хлоропласт до суспензий митохондрий, при концентрациях растворённого кислорода вплоть до 100%.

Коротко о модели:

Система Chlorolab 2+ пришлана смену системе Oxylab+. Новая система Chlorolab 2+ является мощным инструментом для исследований уровня респирации и фотосинтетической активности широкого спектра образцов в жидкой фазе – от экстрактов хлоропласт до суспензий митохондрий, при концентрациях растворённого кислорода вплоть до 100%. Система основана на полярографическом электроде Кларка и оснащена продвинутым контрольным модулем, который может одновременно считывать и анализировать показания с разнообразных датчиков: pH- и ионоселективных датчиков, детектора света и практически любых других датчиков, подключаемых по специальному дополнительному разъему Aux. 

Разрешение результатов измерения уровня кислорода в 24 бит позволяет детектировать малейшие изменения в концентрации кислорода без повышения чувствительности датчика. В результате графики уровня кислорода являются «красивыми» и практически не содержат шумов, даже при увеличении масштаба. 

Результаты измерений отображаются на дисплее контрольного модуля и передаются на ПК при помощи кабеля USB. 

Измерения с применением системы Chlorolab 2+ могут проводиться как в полном отсутствии освещения (электродная камера является непрозрачной), так и при освещении с помощью источника света. В комплекте системы содержится одноламповый светодиодный источник LED1. По сравнению с источником LH36/2R (входит в состав системы Chlorolab 3+,очень похожей на Chlorolab 2+) – данный источник содержит только 1 светодиод и способен эффективно облучать меньший объём образца (максимум 2,5 мл). 

Однако в отличие от системы Chlorolab 3+, при заказе системы Chlorolab 2+ на выбор предлагаются три цвета лампы: «белый», «красный» или «синий». Также к системе Chlorolab 2+ можно опционно подключить до 3-х дополнительных источников света (то есть суммарно – до 4-х источников света, учитывая источник LED1, входящий в комплект поставки). 

Всего в электродной камере присутствует 4 оптических порта. При желании возможно подключать к портам любые подходящие по размеру источники излучения (не только LED1) или оптоволоконные кабели. Источники LED1 доступны для заказа по отдельности. 

Конфигурация системы с несколькими лампами позволяет увеличить интенсивность облучения и/или облучать образец одновременно лампами разного «цвета». При использовании нескольких источников LED1 возможно автоматическое синхронное управление лампами через контрольный модуль с помощью комплектного ПО OxyTrace+. Одновременно ПО OxyTrace+ может контролировать до 3-х источников LED1. 

Один из оптических портов в электродной камере можно использовать для подключения детектора. Детектор в комплект поставки не входит. 

Интерфейсное ПО OxyTrace+ устанавливается на компьютер и позволяет пользователю осуществлять двустороннее взаимодействие с контрольным модулем системы Chlorolab 2+.

Возможности / функции ПО OxyTrace+:

настройка протоколов облучения образца (до 20-ти шагов облучения с разной длительностью шага и разной интенсивностью света);

регулировка скорости перемешивания образца;

калибровка источника света с помощью датчика ФАР/температуры;

сбор и отображение в реальном времени сигналов со всех подключенных датчиков;

просмотр и анализ результатов измерений, сохранённых в памяти компьютера.

Одно приложение OxyTrace+ может независимо контролировать 2 системы Chlorolab 2+ и/илиChlorolab 3+ (2 контрольных модуля). К одному контрольному модулю можно подключить до 3-х источников LED1 (через адаптер) для синхронного управления ими с ПК. 

Области применения:

хлоропласты,

микроводоросли,

любые другие суспендированные (или помещенные в водную среду) фотосинтезирующие образцы,

митохондрии,

корни растений,

любые другие суспендированные (или помещенные в водную среду) образцы, потребляющие кислород.

Общие 

измерения в жидкой фазе;

дисковый поляризационный электрод Кларка (составляет дно реакционного сосуда);

измерение концентрации кислорода в диапазоне 0 – 100%;

измерение концентрации кислорода в диапазоне с разрешением 24 бит;

Объём образца: 

200 мкл – 2,5 мл без облучения,

1,5 мл – 2,5 при облучении;

Одновременно измеряемые параметры: 

концентрация кислорода,

pH,

ФАР,

температура,

сигнал с одного любого дополнительного датчика (например, с ионселективного электрода – концентрация Ca2+ или K+ или TPP+ или других ионов); 

подключение к системе дополнительного датчика (или детектора) производится через разъём Aux;

Варианты освещения образца во время измерений: 

без освещения (темновая адаптация)

облучение от источника света;

Управление системой, сбор и анализ результатов измерений

управление настройками системы производится с ПК при помощи профессионального ПО OxyTrace+; 

просмотр и анализ показаний со всех датчиков производится в ПО OxyTrace+ на ПК; 

Режимы просмотра данных: 

в реальном времени во время измерений,

сохранённые данные;

возможность одновременного управления 2-мя системами с контрольным модулем Oxylab+ (например, Chlorolab 2+ и/или Chlorolab 3+) с помощью одного ПО OxyTrace+; 

отображение сигналов со всех датчиков: 1) в реальном времени на дисплее контрольного модуля, 2) в ПО OxyTrace+ на ПК; 

отдельный модуль дисплея для отображения показаний ФАР/температуры; 

аналоговые выходы для передачи сигналов с датчиков уровня кислорода, ФАР и температуры на внешнее устройство записи (рекордер).

Освещение

  • мощный светодиодный источник освещения LED1, равномерно облучающий образец;
  • управление источником (-ами) света – с компьютера помощью ПО;
  • цвет лампы – на выбор: «белый», «красный» или «синий»;
  • возможность заказалюбого количества дополнительныхисточников LED1;
  • возможность одновременного подключения до 4-х источников света;
  • автоматическое программируемое управление максимально 3-мя источниками LED1;
  • максимальная интенсивность облучения (каждого источника LED1) – 2000 мкмоль фотонов / (м2 х с);
  • возможность составления протоколов облучения (до 20-ти стадий с разной длительностью и интенсивностью освещения);
  • возможность подключения любого (подходящего к оптическому порту) источника света; 
  • возможность передачи света по оптоволоконному кабелю;
  • комбинированный датчик ФАР/температуры «Quantitherm» для калибровки источника света.

Электродная камера

продвинутая электродная камера с оптическими портами и встроенным кислородным датчиком;

4 оптических порта с диаметром 16 мм;

возможность подключения к оптическим портам: 

дополнительныхисточников света, 

оптоволоконных кабелей калибра A8,

детектора.

прозрачный боросиликатный реакционный сосуд;

встроенная магнитная мешалка для перемешивания образца со скоростью вращения, контролируемой с помощью ПО OxyTrace+;

термостатирование образца с помощью водяной рубашки;

газонепроницаемый плунжер в верхней части реакционного состава (защищает образец от воздействия окружающего воздуха);

отверстие с клапаном посередине плунжера для добавления в реакционный сосуд раствора образца с помощью шприца;

возможность подключения детектора света к оптическому порту в камере;

Электродная камера DW2/2, Hansatech

Раствор с образцом помещается в реакционный сосуд, выполненный из боросиликатного стекла и имеющий форму цилиндра. Дно сосуда составляет дисковый кислородный электрод Кларка. Сверху образец закрыт газонепроницаемым плунжером, который варьируется по высоте в зависимости от объёма образца. В середине плунжера находится отверстие с клапаном, через которое можно добавлять/отбирать раствор во время измерений. Отверстие по диаметру подходит к иглам шприцев (например, Hamilton). 

Вокруг сосуда с образцом располагается концентрическая водяная рубашка из непрозрачного пластика чёрного цвета. Данные компоненты составляют электродную камеру DW2/2. Электродная камера оснащена 4-мя оптическими портами с возможностью подсоединения источников света, оптоволоконных кабелей и детектора. Источник света LED1, содержащий один мощный светодиод («красный», «синий» или «белый»), облучает электродную камеру в горизонтальном направлении. Источники света серии LED1 имеют цилиндрическую форму с диаметром, равным диаметру оптических портов камеры DW2/2. При измерениях источник света помещается в оптический порт как «ключ в замок». 

В состав системы Chlorolab 2+ входит комплект «Quantitherm» (QRT1) для калибровки источника света. Данный комплект состоит из комбинированного датчика ФАР/температуры (QTP1) и отдельного модуля с дисплеем, на котором отображаются значения ФАР и температуры в электродной камере. Датчик QTP1 помещается в пространство между водяной рубашкой и сосудом с образцом. Модуль дисплея для датчика QTP1 оснащен аналоговым выходом для передачи показаний ФАР и температуры внутри камеры на внешнее устройство записи. 

Электродная камера DW2/2 крепится непосредственно сверху контрольного модуля Oxylab+, в который встроена магнитная мешалка. Набор из 5-ти перемешивающих элементов (магнитиков) входит в комплект поставки. 

Контрольный модуль оснащен: а) дисплеем, на котором отображаются текущие показания со всех датчиков и настройки; б) 4-мя входными разъёмами для различных датчиков; в) аналоговым выходом для передачи сигнала с датчика кислорода на записывающее устройство. 

Компоненты системы

Кат. номер (модель)

Описание компонента

OXYL1 

Контрольный модуль Oxylab+ 

DW2/2 

Электродная камера 

LED1 

Светодиодный источник света, цвет лампы – на выбор: 

  1. LED1/W: «белый» (4100K – дефолтное значение) 
  2. LED1/R: «красный» (627 нм)
  3. LED1/B: «синий» (470 нм) 

QRT1 

Система измерения ФАР/температуры «Quantitherm» (в составе: датчик ФАР/температуры и дисплей) 

S1 

Дисковый полярографический электрод Кларка (с кабелем SMB-SMB) 

A2 

Аппликатор для электродной мембраны 

S2/P 

Набор магнитных мешалок (5 шт./упак.) 

S3 

Запасной реакционный сосуд, боросиликатное стекло (2 шт./упак.) 

S4 

Электродная мембрана, толщина 12,5 мкм, ширина 25 мм, 33 м в рулоне 

S6B 

Набор запасных кольцевых прокладок для камеры DW2/2 

S16 

Набор для очистки электродного диска

Характеристика

Значение

ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Основные процессы, для изучения которых производятся измерения 

фотосинтез / респирация в условиях: 

  • без освещения,
  • при контролируемом «белом», «красном» или «синем» освещении 

Тип образцов 

образцы в жидкой фазе 

Объём образца 

  1. без облучения светом: 0,2 – 2,5 мл
  2. с облучением от источника света: 1,5 – 2,5 мл

Входные разъёмы для подключения датчиков 

  • SMB (для датчика кислорода S1),
  • BNC (для датчика pH или ISE - ионселективного сигнала),
  • 6 pin Mini Din (для датчика ФАР/температуры QTP1),
  • Aux, 8 pin Mini Din (для подключения любого дополнительного датчика – например, ионселективного электрода).

Выходные аналоговые разъёмы 

  1. 0 – 5 В на контрольном модуле (для передачи сигнала с датчика кислорода S1 на внешнее устройство записи), 
  2. 0 – 5 В на модуле дисплея комплекта QRT1 (для передачи сигналов с датчика ФАР/температуры QTP1 на внешнее устройство записи) 

Коммуникационный модуль (для связи с ПК) 

USB2.0 

КИСЛОРОДНЫЙ ЭЛЕКТРОД (S1)

Диапазон измерений уровня кислорода 

0 – 100% 

Время отклика 

< 5 с (10-90%) 

Разрешение результатов измерений уровня кислорода (при 20°С) 

0,0003% (24 бит) 

Формы отображения результатов измерений 

абсолютные значения или % 

Тип кислородного электрода 

дисковыйполярографический кислородный электрод Кларка 

Потребление кислорода электродом во время измерений 

< 0,015 μмоль/час в типичных измерениях 

Поляризующее напряжение 

700 мВ 

ЭЛЕКТРОДНАЯ КАМЕРА (DW2/2) 

Оптические порты для источников света 

4 порта, диаметр 16 мм 

Цвет внешнего корпуса электродной камеры 

черный (непрозрачный) 

Материал исполнения внешнего корпуса электродной камеры 

ацеталь 

Материал исполнения сосуда для образца 

боросиликатное стекло 

Характеристики плунжера (ограничивает сверху сосуд с образцом) 

варьируемый по высоте, с центральным отверстием и клапаном для нанесения образца 

Температурный контроль образца (+ охлаждение светодиодов) 

циркуляция воды через водяную рубашку 

Размеры (диаметр х высота); вес 

65 х 105 мм; 400 г 

КОНТРОЛЬНЫЙ МОДУЛЬ (OXYL1)

Способ управления 

с ПК с помощью ПО OxyTrace 

Диапазон измерений уровня кислорода 

0 – 100% 

Разрешение результатов измерений уровня кислорода 

0,0003% (24 бит) 

Диапазон измерений pH 

0 – 14 

Разрешение результатов измерений pH 

0,0006 pH (16 бит) 

Диапазон входного сигнала с разъёма Aux 

0 – 4,096 В 

Разрешение входного сигнала с разъёма Aux 

62,5 мкВ/бит (16 бит) 

Поляризующее напряжение, подаваемое на датчик кислорода 

700 мВ 

Параметры дисплея 

LCD, 2 строки; 61 символ, голубой цвет 

Тип клавиатуры 

сенсорная, запаянная пленкой 

Напряжение аналогового выхода для передачи сигнала с датчика кислорода на внешнее устройство записи 

0 – 4,5 В 

Способ коммуникации контрольного модуля с ПК 

Интерфейс USB2.0 

Входные разъёмы для подключения датчиков 

  • SMB (для датчика кислорода S1),
  • BNC (для датчика pH или ISE - ионселективного сигнала),
  • 6 pin Mini Din (для датчика ФАР/температуры QTP1),
  • Aux, 8 pin Mini Din (для подключения любого дополнительного датчика – например, ионселективного электрода). 

Выходной аналоговый разъём 

0 – 5 В (для передачи сигнала с датчика кислорода на внешнее устройство записи) 

Программирование источников света 

создание протоколов пользователя (таблиц PFD), в которых задаются количество этапов (шагов) облучения образца и интенсивность света на каждом этапе 

Количество шагов облучения в протоколе пользователя 

до 20-ти 

Параметры встроенного модуля электропитания 

входное напряжение: 95-260 VAC 

выходное напряжение: 12 VDC, 2,5 А 

Габариты (ВхШхГ); вес 

90 х 135 х 85 мм; 320 г 

ИСТОЧНИК СВЕТА (LED1)

Тип источника света 

одноламповый светодиодный 

Варианты источника света в зависимости от «цвета» лампы (на выбор; в комплекте поставки - 1 источник света) 

  1. LED1/W: «белый» (цветовая температура 4100K) 
  2. LED1/R: «красный» (пиковая длина волны 627 нм)
  3. LED1/B: «синий» (пиковая длина волны 470 нм) 

Максимальная интенсивность излучения одного источника света LED1 

2000 мкмоль / (м2 х с) , любых; 

возможно увеличение интенсивности облучения за счет подключения к системе дополнительных источников света LED1 

Способ управления источником света 

с помощью контрольного модуля Oxylab+ и ПО OxyTrace (управление с ПК) 

Протоколы пользователя 

таблицы PFD, в которых задаются количество этапов (шагов) облучения образца и интенсивность света на каждом этапе 

Количество шагов облучения в протоколе пользователя 

до 20-ти 

Максимальное количество источников света, которые могут синхронно управляться одним контрольным модулем 

Охлаждение светодиода 

встроенный автоматический вентяллятор-кулер 

Габариты (диаметр х высота); вес 

64 х 60 мм; 270 г 

КОМПЛЕКТ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФАР / ТЕМПЕРАТУРЫ (QRT1)

Состав комплекта QRT1 

комбинированный датчик ФАР/температуры (QTP1) + отдельный модуль с дисплеем 

Тип сенсора ФАР 

кремниевый фотодиод с оптическим фильтром и белым акриловым диффузором 

Спектральный диапазон сенсора ФАР 

400 – 700 нм 

Диапазон измерений сенсора ФАР 

0 – 50 000 мкмоль / (м2 х с) 

Разрешение показаний ФАР в диапазоне0 – 5000 мкмоль / (м2 х с) 

1 мкмоль / (м2 х с) 

Разрешение показаний ФАР в диапазоне 5001 – 50 000 мкмоль / (м2х с) 

10 мкмоль / (м2 х с) 

Тип сенсора температуры 

бусинковый термистор 

Способ отображения сигналов с датчика ФАР/температуры 

  1. отображение на дисплее 
  2. отображение на ПК (при подключении датчика к контрольному модулю)

Диапазон измерений термистора 

0 – 50 °С 

Разрешение измерений температуры 

0,02 °С 

Тип дисплея 

16 х 2 LCD 

Требования к электропитанию 

4 батарейки 1,5 В, тип АА (LR6) 

Ориентировочное время жизни батареек (в типичных измерениях) 

100 часов 

Аналоговый выходной разъём 

0 – 5 В (для передачи сигналов ФАР/температуры на внешнее устройство записи) 

Размеры(диаметр х длина) датчика ФАР/температуры QTP1; вес 

9,5х107 мм (50 г) 

Размеры (ВхШхГ) дисплея; вес 

146х92х32 мм (300 г)