RootScanner-M根系显微成像动态监测系统

该系统是相对于根系原位监测系统RootScanner-R更高端的研究级别设备，可对土培、水培、雾培的盆栽植物进行超高分辨的实时动态显微成像监测。既可以对植物根系的细微结构、根尖根毛进行动态跟踪监测研究，也可以对可见根系的全局成像进行统计分析研究，并可对不同时间根系的发展变化进行动态分析，从而获得其他手段无法或难以洞察的实验现象和数据。

工作原理是将植物种植于特制的器皿中，基于显微成像系统进行成像，成像系统在高精度平台上进行二维扫描，从而同时获得高分辨和大幅面的根系图像。该系统灵活多样，可以选定顶部扫描成像、侧面扫描成像和底部扫描成像方式。土培的样本可以选用顶部和侧面扫描成像的方式，水培和雾培的样品可以选择侧面和底部扫描的方式。扫描平台的扫描范围和培养器皿大小是根据植物样品大小的不同而进行选定。

该系统还可以选配荧光成像系统，用于基因转录和分子动力学研究，可以对GFP等荧光蛋白进行功能成像。

顶部扫描成像的RootScanner-M系统

系统主要参数：

成像方式：彩色面阵数字成像，自动扫描拼接；

成像分辨率：单次成像120万像素，全局图像可以根据实验要求设定，分辨能力不超过0.01mm（参数越小分辨能力越强）；

镜头参数：大光圈同轴超远心镜头，具体参数依据植物大小而选定；

成像位置：依照样本种植形式从顶部、侧面、底部成像三种方式中选定其一；

可选配内容：荧光成像系统，需要确定荧光蛋白种类；

培养器皿：侧面开窗式、透明平板式可选，内置存储芯片

本系统分辨率不超过0.01mm，进行根际环境、根尖、根毛的观察研究毫无压力。

标准钢尺成像，每小格为1mm

，表面细微划痕清晰可见

标准钢尺成像，两竖黑条间距为1mm，表面细微划痕清晰可见

该系统在测量精度方面，采用大光圈同轴超远心镜头。该镜头是为纠正传统镜头的视差而特殊设计的镜头，它可以在一定的物距范围内，使得到的图像放大倍率不会随物距的变化而变化，这对被测根系不在同一物面上的情况是的非常重要。 该镜头由于结构复杂造价高，只用于对测量要求很高的应用场合，以确保测量结果无失真。

远心镜头与非远心镜头成像效果之间的差异示意图

小麦根系根尖部分，根毛清晰可数并测量长度

对于不同的种植方式，可以选用不同类型的器皿。例如土培的植物可以选用侧面可以开窗的特制器皿，对于水培、雾培、琼脂培养的植物，可以选用高分子或钢化玻璃特制的培养皿。培养皿的大小尺寸可根据植株的种类而选定。每个培养都内置了一个存储芯片，用于记录样品的编号、系统参数等重要信息，可以通过系统软件进行统一管理，使得实验更加的方便和快捷。

高分辨、无失真、连续扫描是实施动态监测的基本前提，有了这个前提便能进行长期动态的分析。从下图中可以非常方便的观测到根系生长过程中的细微变化。想看完整的动态视频可以扫描后面的二维码进行下载观看。