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TL6000植物热释光测量系统
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北京易科泰生态技术有限公司成立于2002年，为中关村高新技术企业，致力于生态-农业-健康研究监测技术推广、研发与服务，特别是在光谱成像技术（高光谱成像技术、叶绿素荧光成像技术、红外热成像技术、无人机遥感等）、植物表型分析技术、呼吸与能量代谢测量技术等方面，与专业企业PSI、Specim、Sable等合作，致力于植物科学、土壤与地球科学、动物能量代谢、水体与藻类及生态环境领域先进仪器技术的引进推广和技术研发集成，为植物/作物表型分析、生态修复及生态保护、能量代谢测量等提供规划设计、技术方案与系统集成、技术咨询与科技服务。公司技术团队80％以上具备硕士或硕士以上学位，并与*研究生院、中科院植物研究所、中科院动物所、中科院地理科学与资源研究所、中国农科院、中国林科院、中国环科院、中国水科院、清华大学、中国农业大学、北京林业大学、北京大学、中国海洋大学、陕西师范大学、内蒙古大学等建立了长期的技术合作交流关系。
公司下设有叶绿素荧光技术与植物表型业务部、EcoTech®实验室、光谱成像与无人机遥感事业部及无人机遥感研究中心（与陕西师范大学合作建立）、动物能量代谢实验室、内蒙古阿拉善蒙古牛生态牧业研究院及青岛分公司。实验室拥有叶绿素荧光成像、叶绿素荧光仪、水体藻类荧光仪、SPECIM高光谱仪、WORKSWELL红外热成像仪、EasyChem全自动化学分析仪、MicroMac1000水质在线监测系统、ACE土壤呼吸自动监测系统、SoilBox便携式土壤气体通量测量系统、动物呼吸测量系统、LCpro 光合作用测量仪、Hood土壤入渗仪、年轮分析仪等各种仪器设备，可以进行实验研究分析、实验培训等，欢迎与易科泰生态研究室开展合作研究。
易科泰公司与欧洲PSI公司（叶绿素荧光技术与表型分析技术）、美国SABLE公司（动物能量代谢技术）、欧洲SPECIM公司（高光谱成像技术）、欧洲WORKSWELL公司（红外热成像技术）、欧洲ATOMTRACE公司（LIBS元素分析技术）、欧洲BCN无人机遥感中心、欧洲ITRAX公司（样芯密度扫描与元素分析）、美国VERIS公司、英国ADC公司、德国UGT公司、欧洲SYSTEA公司等著名生态仪器技术领域的研发机构和厂商建立了密切的合作关系，在FluorCam叶绿素荧光成像与荧光测量技术、PlantScreen植物表型分析技术、高光谱成像技术、红外热成像技术、光合作用与植物生理生态研究监测、土壤呼吸与碳通量研究监测、动物呼吸代谢测量、水质分析与藻类研究监测、CoreScanner样芯密度CT与元素分析技术、LIBS元素分析技术、无人机生态遥感技术等生态仪器技术及其系统方案集成有着丰富的经验，成为我国农业、林业、地球科学、生态环境研究等领域科技进步的重要研究技术支持力量。由公司研制生产的EcoDrone®无人机遥感平台、SoilTron®多功能小型蒸渗仪技术、SoilBox®土壤呼吸测量技术、PhenoPlot®轻便型作物表型分析系统、SCG-N土壤剖面CO2／O2梯度监测系统、植物生理生态监测技术、动物能量代谢测量技术等，在中科院修购项目、*学科群项目、CERN网络（生态系统监测网络）等项目中发挥重要作用。
“工欲善其事，必先利其器”，易科泰公司将秉承“利其器，善其事”的经营理念，为国内生态-农业-健康研究与发展提供优秀的技术方案和服务。
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详细信息
热释光(Thermoluminescence，缩写TL)是晶体受到辐射照射后，产生了自由电子。这些电子被晶格缺陷俘获而积攒起来，在加热过程中以光形式释放出来。叶绿素热释光则是由于活化能垒在生理温度下限制了诸如电子再结合等暗反应，因此光化学反应中分离的电子对稳定存在于电子载体中。在热刺激下， S2QA-，S2QB- 和 S3QB-电子对的再结合，使PSII中激发的单线态叶绿素分子发出热释光。然后，逐渐升高温度会增加再结合的比率，从而激发不同类型的电子对形成TL谱带。叶绿素热释光能够揭示光合放氧复合物（OEC）稳定性及PSII总体完整性、QB受体损伤及叶绿体内腔 pH值变化等光系统 II的深层运转机理。
TL6000植物热释光测量系统是目前商用化的叶绿素热释光测量仪器，针对研究PSII能量水平结构进行了专门设计。PSII反应中心光诱导电荷分离导致储存了吸收光能的激发电子对的累积。加热诱导这些激发电子对的重组，从而引发光释放，并在一定温度范围内形成特异性热释光曲线。TL6000植物热释光测量系统根据不同释光曲线的形状、峰位和峰值，可以研究分析关于特定激发电子对的能量稳定性及PSII反应中心功能等。TL6000为这一系统的新型号，大测量范围为-100°C到+200°C，使用范围更宽，可以对低温、高温段热释光进行研究。
应用领域
无损伤测量PSII电子传递
PSII对生物/非生物胁迫与结构修饰的适应和应答
胁迫条件下叶绿体内能量不平衡的敏感性检测
类囊体膜PSII氧化还原反应
基于峰值温度转换，对供体侧与受体侧的氧化还原电位变化进行解释
通过测量热释光震荡模式，指示S状态转换和放氧复合体状态
典型样品
植物碎片
各种微藻
叶绿体悬浮液
类囊体悬浮液
工作原理
热释光(Thermoluminescence，缩写TL)是晶体受到辐射照射后，会产生自由电子，这些电子被晶格缺陷俘获而积攒起来，在加热过程中以光形式释放出来。其基本的实验过程是将叶片快速冷冻到某一温度，之后给叶片一个足够强，但时间尽量短（一般<5µs）的单反转光（single turn-over flash），用于诱导每个PSII反应中心发生仅一次的电荷分离；然后逐渐升温，同时测量叶片放出的热释光，绘制TL谱带。
TL植物光合热释光测量系统使用能量足够强的LED光源，所释放5-10µs的方波脉冲能够饱和所有的PSII反应中心，其温度控制单元可以在降温后，再使样品的温度以0.1℃/sec到1.5℃/sec的速率线性增加。不同的闪光序列及样品处理能够使样品处于不同的能量状态，不同的温度下释放的光能源自光合机构的不同结构。分析释光曲线的形状、峰位和峰值，可以研究分析关于特定激发电子对的能量稳定性及PSII反应中心功能等。
热释光（TL）谱带的来源及意义
不同型号的控温方式与范围
具体型号 | 控温方式 | 控温范围 |
TL 6000/ST标准版 | Peltier控温器+水冷单元 | -25℃到+70℃ |
TL 6000/ET温度扩展版 | 电阻加热器+液氮制冷单元 | -100℃到+200℃ |
系统组成
TL系列植物光合热释光测量系统由3部分组成：主控制分析单元、外部制冷单元、测量室。
主控制分析单元：根据用户定义方案或软件内置的实验程序来执行实验过程并采集数据。彩色显示屏可实时显示测量曲线。
外部制冷单元：
水冷单元（TL 6000/ST标准版配备）：包含一个电子控制的抽水泵和内部储水的制冷器，用于测量室降温。
液氮制冷单元（TL 6000/ET温度扩展版配备）：将液氮罐通过管路连接到测量室，通过电子控制的低温输出阀可以将测量室温度控制到低-100℃。同时也用于测量结束后给测量室降温。
测量室：包括四个关键组成部分：光源、光电倍增管传感器、温度控制器、样品盘。
技术参数
· 温度范围：
TL 6000/ST标准版：-25℃到+70℃
TL 6000/ET温度扩展版：-100℃到+200℃
· 控温模式：线性升温
· 大线性升温速度：TL 6000/ST标准版1.5ºC/sec，TL 6000/ET温度扩展版1.8ºC/sec
· 温度调控方式：TL 6000/ST标准版：Peltier控温器+水冷单元；TL 6000/ET温度扩展版：电阻加热器+液氮制冷单元
· 小采样周期：100ms
· 过热保护：提供
· 环境光保护：提供
· 控制模式：手动（恒温）；程序设定温度曲线
· 样品盘：镀金铜盘，TL 6000/ST标准版直径14mm，TL 6000/ET温度扩展版直径22mm
· 测量样品：藻类、蓝藻、叶绿体悬浮液，叶片等
· 单反转饱和脉冲：波长lmax=627nm，大光强250000µmol(photons).m-2.s-1
· 光化光：波长lmax=627nm，大光强2000µmol(photons). m-2.s-1
· 探测传感器：通过软件灵敏控制的光电倍增管
· 光谱响应：300nm-900nm
· 接通延迟：100ms
· 控制：用户可通过编程语言自定义程序控制仪器测量过程
· 通讯：RS232串口/USB
· 软件：FluorWin 3.7
· 电源：90V-240V
操作软件与实验结果
典型应用
中科院植物所卢从明研究员是国内早将TL热释光技术用于植物光合研究的科学家之一，其的团队也一直位于这一研究的前沿。上图即为2016年发表的文献，通过测量施加DCMU和不同光照条件的叶绿素热释光曲线，评估谷胱甘肽还原酶2对拟南芥PSII维持功能的作用（Ding，2016）。
产地：欧洲
参考文献：
OHP1, OHP2, and HCF244 form a transient functional complex with the photosystem II reaction center, Y Li, et al, 2019. Plant Physiology 179, 195–208
Antimycin A inhibits cytochrome b559-mediated cyclic electron flow within photosystem II, D Takagi, et al, 2019. Photosynthesis Research 139(1–3), 487–498
'Birth defects' of photosystem II make it highly susceptible to photodamage during chloroplast biogenesis, D Shevela, et al, 2019. Physiologia Plantarum 166, 165–180
High light acclimation of Chromera velia points to photoprotective NPQ, E Belgio, et al, 2018. Photosynthesis Research 135(1–3), 263–274
Comparison of photosynthetic performances of marine picocyanobacteria with different configurations of the oxygen-evolving complex, F Partensky, et al, 2018. Photosynthesis Research 138(1), 57–71
Diel regulation of photosynthetic activity in the oceanic unicellular diazotrophic cyanobacterium Crocosphaera watsonii WH8501, T Masuda, et al, 2018. Environmental Microbiology 20(2), 546–560
Glutathione reductase 2 maintains the function of photosystem II in Arabidopsis under excess light, S Ding, et al, 2016. Biochimica et BiophysicaActa (BBA) – Bioenergetics1857(6), 665–677
Titanium dioxide nanoparticles (100–1000 mg/l) can affect vitamin E response in Arabidopsis thaliana, R Szymańska, et al, 2016. Environmental Pollution 213, 957–965
The N-terminal sequence of the extrinsic PsbP protein modulates the redox potential of Cyt b559 in photosystem II, T Nishimura, et al, 2016.Sci Rep. 6, 21490.
The PsbY protein of Arabidopsis Photosystem II is important for the redox control of Cytochrome b 559, L von Sydow, et al, 2016. Biochimica et BiophysicaActa (BBA) – Bioenergetics1857 (9),1524–1533
