Walz MULTI-COLOR-PAM-II, Fluorómetro de Clorofila multilongitud de onda y ST-Kinetics

Aspectos destacados de MULTI-COLOR-PAM-II:

Dos instrumentos en una carcasa:
- Análisis de destellos no modulados
- Aplicaciones moduladas PAM multicolor

Una gama completa de mediciones rápidas (resolución temporal de hasta 0,3 µs) para investigar el lado donante de PS II y la presencia de tripletes Car y mediciones Multi-Color (PAM) para investigar el lado aceptor de PS II, la cadena de transporte de electrones y la actividad fotosintética.

Una combinación de ambas técnicas:
p. ej., aplicación de destellos saturados de 3 µs, donde la cinética de decaimiento de la señal de fluorescencia inducida se puede monitorear mediante la luz de medición PAM con una frecuencia de luz de medición decreciente logarítmicamente.

El nuevo MULTI-COLOR-PAM-II introduce más opciones para el usuario:
- La nueva lámpara de destello STK (cinética de rotación única) y el detector rápido añaden reacciones en el lado donante de PS II y tripletes Car a la ya amplia cartera.
- El cambio rápido entre mediciones PAM y ST-Kinetics proporciona sinergia y ofrece una combinación de ambas técnicas.
- El instrumento también es lo suficientemente flexible como para emular mediciones de tipo FRRF o producir pulsos de saturación de tipo método de rampa.

- El instrumento fue diseñado para medir suspensiones, pero tampoco se olvidó a las personas que trabajan con hojas.
- El modelo anterior tenía un clip para hojas que aún se puede utilizar para el nuevo instrumento.
- Además, la lámpara de flash STK también dispone de un detector y puede utilizarse como aplicación independiente para medir las hojas.

Nota: el MULTI-COLOR-PAM-II ya no contiene una unidad de batería.

Ejemplos de experimentos de los tres dominios de aplicación

El software divide las aplicaciones del MULTI-COLOR-PAM-II en 3 partes:

Aplicaciones relacionadas con la actividad fotosintética, como curvas de inducción (+ recuperación) y curvas de luz, pero también mediciones manuales.
Experimentos basados ​​en scripts, como transitorios O-I-1-I2-P/OJIP, cinética de reoxidación de QA después de un flash de un solo recambio, determinaciones de Sigma(II).
Experimentos basados ​​en flash, como oscilaciones de período 4, desintegración de tripletes Car y cinética de inducción, P680+

Las dos primeras partes representan aplicaciones PAM, y la última parte representa aplicaciones de cinética de un solo recambio (STK).

Configuración de la cinética de rotación única (STK) para mediciones de hojas (ver más abajo)

Diferentes usuarios pueden tener diferentes necesidades, por lo que MULTI-COLOR-PAM-II se las arregla ofreciendo diferentes configuraciones.

Posibles configuraciones:

 La configuración multicolor (PAM): el emisor multicolor (MCP-II-E) y su detector (MCP-II-D1 o MCP-II-D2ST)
 Configuración (suspensiones) de detección de dos longitudes de onda (PAM): se agrega un segundo detector (ya sea MCP-II-D1 o MCP-II-D2ST) para permitir la detección de fluorescencia, p. < 710 nm (principalmente PS II) y > 700 nm (PS II + PS I), simultáneamente. En un futuro próximo estará disponible un clip de hoja que permitirá la detección de dos longitudes de onda.
 Configuración completa: lámpara de flash STK (intensidades máximas de flash > 1,0 mol fotones m-2 s-1) y detector combinado (MCP-II-EDST + MCP-II-D2ST) que permite la detección de señales de hasta aprox. Se agregan 100 ns a la configuración multicolor (PAM). Esto da acceso a las reacciones secundarias del donante de PS II.
 Configuración Single Kinetics (STK) para mediciones de suspensión: lámpara de flash STK (MCP-II-EDST) en combinación con detector combinado (MCP-II-D2ST).
 Configuración de cinética de rotación única (STK) para mediciones de hojas: La lámpara de flash STK como aplicación independiente: La lámpara de flash STK contiene un detector para mediciones de fluorescencia de la superficie de la muestra, lo que la hace ideal para la medición de hojas.

En la configuración Multi-Color (PAM), el usuario tiene acceso a información sobre el tamaño efectivo de la antena PS II dependiente de la longitud de onda: Sigma(II), reacciones en el lado del aceptor de PS II (QA–reoxidación) y flujo de electrones a lo largo del cadena de transporte de electrones (transitorios O-I1-I2-P/OJIP), pero también para análisis de flexión de pulsos de saturación, curvas de inducción y recuperación de oscuridad, así como curvas de respuesta a la luz, y todo esto para 5 excitaciones y mediciones diferentes de longitudes de onda de luz (440 , 480, 540, 590, 625 nm) más luz blanca que se puede aplicar en cualquier combinación. Esto tiene la ventaja de que alguien que trabaja, por ejemplo, con diatomeas puede excitar estos organismos en verde y, en el caso de las cianobacterias, elige 625 nm para excitar los ficobilisomas o 440 nm para excitar las clorofilas de la antena central.

No sólo las diferentes longitudes de onda para la excitación y detección de fluorescencia hacen que la configuración multicolor (PAM) se destaque. Otras características importantes son:

 La alta sensibilidad del instrumento, que permite realizar mediciones con muestras ópticamente delgadas, es decir, en ausencia de gradientes de intensidad de las distintas calidades de luz y evitando en gran medida la reabsorción de fluorescencia dependiente de la longitud de onda, sin gradientes de luz.
 Libre elección de la longitud de onda de detección utilizando filtros ópticos, por ejemplo, detección de fluorescencia de >700 nm, enriquecida en fluorescencia F(I) PS I, y < 710 nm, enriquecida en fluorescencia F(II) PS II, que se puede medir simultáneamente bajo igualdad de condiciones.
 Caracterización del mismo estado de una muestra mediante mediciones comparativas de PAM y cinética de flash (STK).
 La libertad casi total para crear archivos de activación y script significa que los experimentos que se pueden diseñar están limitados principalmente por la creatividad del usuario.

Nuevas características del MULTI-COLOR-PAM-II:
Los nuevos elementos del MULTI-COLOR-PAM-II añaden nuevos dominios a la gama de mediciones del instrumento, lo que lo convierte en un fluorómetro aún más multifunción.

Alta resolución temporal: los nuevos detectores STK proporcionan una resolución temporal de 0,3 µs.
Respuestas de destello con resolución temporal: el MULTI-COLOR-PAM-II es el primer instrumento disponible comercialmente con el que se puede medir el rendimiento de fluorescencia durante un destello de saturación de µs y se puede diferenciar la extinción de tripletes de carotenoides (TQ) y la extinción dependiente del lado del donante (DQ).
Alta precisión: para el análisis detallado de las respuestas de destello, su sincronización es muy precisa y reproducible, y la forma de los destellos se acerca a un rectángulo, y los LED necesitan aproximadamente 0,5 µs para alcanzar la intensidad máxima. Se proporciona una rutina especial para la corrección del perfil de destello.
Destellos extremadamente intensos: con la unidad de emisor-detector EDST se pueden lograr intensidades de destello de más de 1000000 µmol de fotones de 440 nm m-2 s-1 (lo que produce más de 1 excitación por µs).
Bombeo-sonda: experimentos de doble destello con intervalos de oscuridad variables ∆t (de 1 µs a 10 ms) que permiten mediciones de relajación altamente flexibles de varias formas de extinción.
Oscilaciones de período 4: se pueden usar frecuencias de destello de hasta 100 Hz (intervalo de tiempo de 10 ms) para trenes de destellos para sondear los estados S del complejo que evoluciona con oxígeno.
Mediciones de hojas: aunque el instrumento fue diseñado originalmente para mediciones de suspensión, la unidad de emisor-detector EDST (lámpara de destello STK) también se puede usar sola para medir hojas. Además, pronto estará disponible una configuración en la que dos emisores se colocan en un ángulo de 45° con respecto al emisor multicolor, lo que permite la detección de dos longitudes de onda de la fluorescencia emitida por las hojas.
STK integrado en la grabación PAM: gracias a la rápida conmutación [tiempo de conmutación de 8-10 µs] entre mediciones rápidas no moduladas y PAM, se puede colocar un ST en cualquier lugar a lo largo de una grabación tradicional (p. ej., O-I1-I2-P o Slow Kinetics), y el STK resultante revela detalles sobre el estado de PS II en el momento del destello. Todo esto en conjunto hace que el MULTI-COLOR-PAM-II sea un fluorómetro muy versátil que permite al usuario sondear y monitorear PS II y la cadena de transporte de electrones fotosintéticos de muchas maneras diferentes.