PHYTO-PAM

PHYTO-PAM，中文意思是調製螢光儀，是一種檢測電子儀器。

基本介紹

• 中文名：調製螢光儀
• 外文名：PHYTO-PAM
• 檢測器：光電倍增管
• 型號：PHYTO

概述

1983年，WALZ公司首席科學家、德國烏茲堡大學的Ulrich Schreiber教授設計製造了全世界第一台調製螢光儀——PAM-101/102/103，並在植物生理、生態、農學、林學、水生生物學等領域得到廣泛套用，出版了大量高水平研究文獻。但該儀器由於採用光電二極體為檢測器，因此只能檢測高等植物、室內培養的微藻等葉綠素含量較高（> 12 mg L-1）的樣品。

在PAM-101/102/103出現的同時，Schreiber教授就有了設計一台多波長調製螢光儀的構想。1988年，Schreiber教授和他的博士後Kolbowski博士第一次設計出了16波長（LED）螢光分光光度計。

1995年，Schreiber教授和Kolbowski博士一起設計出了全世界第一台可對浮游植物自動分類的調製葉綠素螢光儀PHYTO-PAM。PHYTO-PAM採用調製技術，利用4種不要波長的LED作為光源，利用光電倍增管作為檢測器，可以對水樣中的藍藻、綠藻、硅藻/甲藻自動分類，並分別測量它們的葉綠素含量和光合活性。

PHYTO-PAM由於採用光電倍增管作為檢測器，因此檢測限達到 0.2 μg L-1 Chl。根據研究對象和研究目的不同，可有3套系統供您選擇。

PHYTO-PAM是水域生態學、海洋與湖沼學、水質監測等領域的有效工具。

PHYTO-PAM可對自然水樣中發浮游植物自動分類、自動測葉綠素含量和光合活性的調製螢光儀，三探頭可選。

系統描述

脈衝-振幅-調製（Pulse-Amplitude-Modulation, PAM）技術的測量原理是基於對調製測量光激發的螢光信號的選擇性放大。在PHYTO-PAM浮游植物螢光儀中，微秒級的測量光脈衝是由4種不同顏色的發光二極體（LED）陣列發出的：藍色（470 nm）、綠色（520 nm）、淺紅色（650 nm）和深紅色（675 nm）。不同顏色的測量光脈衝在高頻率下交替套用，就可以獲得4種波長的光激發出的半同步的螢光信號。結合不同藻類的參考光譜（Reference spectrum）就可區分不同藻類，並分別測量它們的光合活性和葉綠素含量。

PHYTO-PAM可以對藍藻、綠藻和矽/甲藻進行分類。由於硅藻和甲藻的色素組成差別不大，目前技術上還很難對它們進行區分。要想對它們區分，除了考慮色素組成外，更重要的是考慮捕光色素-蛋白複合體的結構特別是橫向截面積，這必須結合“泵”和“探針”法測量螢光。目前WALZ公司正結合“泵”和“探針”法開發對微藻分類更多、更精確的儀器。PHYTO-PAM還可以測量這些藻類的葉綠素濃度（檢測限為0.1 μg L-1 Chl）。PHYTO-PAM更加強大的功能是可以探測自然水樣中藍藻、綠藻和矽/甲藻的光合活性和光適應狀態。

PHYTO-PAM採用微型光電倍增管作為檢測器，可以檢測及其微弱的靈敏變化，同時還具備強光自動關閉的保護功能，因此儀器操作和維護更加容易。

特點

1) 全世界第一台可對浮游植物自動分類的調製葉綠素螢光儀

2) 4波長光源：470、520、645和665 nm

3) 對藍藻、綠藻和矽/甲藻進行分類

4) 可選配室內系統（I）、野外系統（II）和測附著藻類/大型藻類的系統（III）

5) 靈敏度高，檢測限為0.1 μg L-1 Chl

6) 專業PhytoWin操作軟體，數據收集、分析和存貯功能強大

7) 用戶可利用培養的微藻做參考光譜，非“黑匣子”

8) 可在野外測量後根據水體藻類組成利用優勢種（一種或多種）的參考光譜校對實驗結果

功能

1） 可對藍藻、綠藻和矽/甲藻自動分類（定性）

2） 可自動測量水樣中藍藻、綠藻和矽/甲藻的葉綠素含量（定量）和總葉綠素含量

3） 可同時測量水樣中藍藻、綠藻和矽/甲藻的光合作用和總光合活性

4） 可測量光合作用的量子產量和相對電子傳遞速率

5） 可自動記錄量子產量和相對電子傳遞速率的快速光回響曲線

6） 用戶可做自己的參考光譜

7） 可連線記錄儀或示波器記錄原始螢光誘導動力學曲線

套用領域

多用於水生生物學、水域生態學、海洋學、湖沼學、水質監測和預警、微藻生理學、微藻抗逆性、環境科學、生態毒理學、極地藻類（冰藻）研究等領域，對於了解自然水體中藻類種群的動態變化、水華/赤潮預警、野外水體中光合作用的時空變化、校正初級生產力的計算等有較大幫助。

系統組成

PHYTO-PAM的主機連線不同的檢測器可以組成3套不同的測量系統：

系統I

實驗室版本，利用光學單元ED-101US/MP和標準10×10 mm樣品杯檢測螢光

系統I的所有光電元件均需安裝在鐵架台上，適合實驗室用。但由於主機PHYTO-C內置大容量電池，因此它也可以在野外或在船上使用。系統I的一個突出優點是光學單元ED-101US/MP的開放式設計，它允許安裝不同的濾光片或不同顏色的光化光LED陣列。與系統II的PHTO-ED相比，10×10 mm樣品杯中的光場分布更加均勻。同時，系統I還可以連線溫度控制器US-T和微型磁力攪拌器PHYTO-MS。這些特點決定了系統I更加適合浮游植物光合作用的基礎研究。

系統II

野外攜帶型版本，利用PHYTO-ED和直徑15 mm的樣品杯檢測螢光

在系統II中，所有光電元件都整合在攜帶型的激發-檢測單元PHYTO-ED中。PHYTO-ED密封防水。系統II最適合在野外或在船上工作，當然室內也完全可以使用。

系統III

光纖型版本，利用PHYTO-EDF檢測附著藻類或大型藻類的螢光

系統III的光纖型激發-檢測單元PHYTO-EDF可以檢測所有生長在表面的光合生物的光合作用。比較適合的測試材料包括附著藻類、底棲藻類、藻墊（microbial mats）和大型藻類等。由於採用光纖傳導信號而且測量面積小，因此靈敏度比系統I和II要低。但是由於附著藻類等材料的葉綠素含量遠遠高於水體中的浮游植物，因此系統III的靈敏度完全可滿足實驗要求。