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結(jié)構(gòu)植物學(xué)研究利器-Frauhofer植物計算機斷層掃描表型成像系統(tǒng)

瀏覽次數(shù):4892 發(fā)布日期:2019-9-5  來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負(fù)
   Frauhofer植物計算機斷層掃描系統(tǒng)采用微焦點X射線成像原理進(jìn)行分辨率三維成像,可以在不破壞樣品(無需染色、無需切片)的情況下,獲得高精度三維圖像,顯示樣品內(nèi)部詳盡的三維信息,并進(jìn)行結(jié)構(gòu)、密度的定量分析,適用于觀察植物化石樣品結(jié)構(gòu)和植物活體組織的細(xì)胞結(jié)構(gòu),近年來被廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)學(xué)、組織學(xué)、生物學(xué)特別是古生物學(xué)等研究領(lǐng)域,例如花、果實、種子、根系等研究。
   Frauhofer研究院是世界先進(jìn)的應(yīng)用技術(shù)研究院,很多工業(yè)技術(shù)都源自于該研究所。Frauhofer專門成立的植物表型CT研究組致力于CT技術(shù)應(yīng)用在植物的表型研究上。與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)CT不同,植物CT研究需要獨特算法和軟件等,F(xiàn)rauhofer研究院在該研究領(lǐng)域位于世界前沿。
   近年來,F(xiàn)rauhofer團隊一直致力于將
計算機斷層掃描技術(shù)應(yīng)用于植物表型研究領(lǐng)域,特別是專注于植物結(jié)構(gòu)高分辨率無損檢測。其中一個研究方向為研究外在脅迫因素對植物微觀結(jié)構(gòu)的影響,研究方向有木質(zhì)部結(jié)構(gòu)如何對脅迫,如干旱做出反應(yīng)。在干旱環(huán)境下,一些植物不再為葉片或整個枝條提供水分。研究另外一個方向是不同植物基因品系的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)特征。
   Frauhofer開發(fā)出了便攜式、臺式、落地式以及高通量等多個系列專門針對植物表型研究開發(fā)的計算機斷層掃描系統(tǒng)。
   德國Frauhofer研究院專門針對植物研究開發(fā)的計算機斷層掃描表型三維成像植物斷層掃描CT有如下特點:
   無損監(jiān)測系統(tǒng)可適用于不同植物;Frauhofner系統(tǒng)可快速有效掃描全植株;借助溫室以及數(shù)個環(huán)境箱,可模擬真實環(huán)境條件植物地下部分,例如其根部結(jié)構(gòu)和果序也可提供關(guān)于植物生物量的重要信息。X射線成像和顯微法近幾十年來取得了巨大進(jìn)展。此技術(shù)可輕松用于檢測鋼制或其它合金材質(zhì)大樣品。但表型領(lǐng)域研究者面對不同的挑戰(zhàn)。與工業(yè)和實驗室多處應(yīng)用不同,表型不僅僅關(guān)注圖像品質(zhì)。成像的限制因素是成像時間,Stefan Gerth博士-革新系統(tǒng)設(shè)計團隊負(fù)責(zé)人表示。因而Frauhofer開發(fā)了自己的實驗室系統(tǒng),目標(biāo)是在有效圖像品質(zhì)和更短測量時間間取得平衡。開發(fā)的軟件可自動鑒別果實和根部結(jié)構(gòu)的縱橫比以及植物器官的重量。軟件可提供一段時間的柱狀圖,顯示植物如何進(jìn)行地下生長發(fā)育。

X光可幫助我們看到地下情形。                
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3D計算機斷層掃描原理
   3D斷層掃描(CT)可生成諸多方向的多個X光圖像(投影)。與醫(yī)學(xué)CT掃描不一樣,工業(yè)CT系統(tǒng)掃描的目標(biāo)經(jīng)常會安裝在旋轉(zhuǎn)桌面,位于X光射線管和檢測器之間。目標(biāo)繞其軸旋轉(zhuǎn)同時,記錄下投影。
Frauhofer表型三維成像植物斷層掃描CT系列產(chǎn)品介紹 
   主要功能:植物種子三維結(jié)構(gòu)研究,無損探索種子腔體、胚和胚乳的變化;果實內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化;植物莖稈等剖面結(jié)構(gòu)和三維結(jié)構(gòu);原位研究土壤中根系的三維形態(tài)結(jié)構(gòu);支持定制化開發(fā)測量參數(shù)。 
便攜式植物斷層掃描儀
   應(yīng)用于對植物種子、小型果實內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化的研究?梢詿o損地探索不同植物種子腔體、胚和胚乳的變化,測量種子內(nèi)部的三維結(jié)構(gòu)和小型果實的內(nèi)部變化,設(shè)備小巧便攜,操作簡單,具有中分辨率和高分辨率兩種選擇。
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實驗室植物斷層掃描成像系統(tǒng)
   廣泛應(yīng)用于植物對植物根系、莖桿的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化的研究?梢詿o損地探索盆栽中不同植物的根系變化,也可以測量莖桿等植物器官的3D結(jié)構(gòu)。 

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高通量種子表型成像計算斷層掃描儀

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   計算機斷層掃描技術(shù)可用于種子質(zhì)量控制以及種子檢測標(biāo)準(zhǔn)確立,該系統(tǒng)能檢測細(xì)微的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(種皮、外殼、胚芽、空腔)。
   對每一粒種子檢測,都需要復(fù)雜的處理流程。檢測的目的是為了保證其不變高品質(zhì)。盡管有各種實驗方法可以選擇,但是在種子檢測方面,X射線仍是比較可靠的方法,通過影響處理系統(tǒng),CT設(shè)備可監(jiān)測到每一粒種子。自2003年起,F(xiàn)rauhofer EZRT開始了種子CT斷層掃描系統(tǒng)的研究,近年來,對植物材料的研究已經(jīng)從種子擴展到植物根、莖、果實等領(lǐng)域,走在CT植物表型研究的前列。其中一款自動化系統(tǒng),種子無需單獨分開,軟件可將每粒種子從混合種子中分離,從而簡化了樣品制備,能在一次實驗中實現(xiàn)大量種子檢測。此外,也可實現(xiàn)自動機械臂取料,托盤內(nèi)科放置多個小盒。操作界面簡單,校準(zhǔn)或系統(tǒng)射線管溫度控制均為獨立。該設(shè)備可實現(xiàn)對種子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、清晰成像,幾何分辨率約為50um。
高通量植物表型成像計算斷層掃描儀
   配備自動傳送裝置,植物到達(dá)成像室后能夠360°旋轉(zhuǎn)成像,適合大批量植物樣品的CT成像實驗,并且能夠連續(xù)觀察植物樣品的動態(tài)變化。適用于研究植物根系和莖桿,分析軟件自動將盆栽中的土壤和根系分離,屏蔽土壤干擾;自動傳送樣品,高通量操作;可360°旋轉(zhuǎn)拍攝樣品;同步圖像采集及3D 重建;設(shè)備自帶X光屏蔽層,安全可靠;可根據(jù)樣品大小定制化不同系統(tǒng)。

   北京博普特科技有限公司是該Frauhofer研究院CT斷層掃描系統(tǒng)中國區(qū)代理,全面負(fù)責(zé)其系列產(chǎn)品在中國的市場推廣、銷售和售后服務(wù)。
來源:北京博普特科技有限公司
聯(lián)系電話:010-82794912
E-mail:1206080536@qq.com

標(biāo)簽: 植物表型
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