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易科泰SpectrAPP光譜成像創(chuàng)新應(yīng)用方案—生態(tài)-農(nóng)業(yè)-健康創(chuàng)新應(yīng)用
發(fā)布時間: 2020-10-19 點(diǎn)擊次數(shù): 1828次- 葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)
- 多光譜熒光成像技術(shù)
- Specim高光譜成像技術(shù)
- Thermo-RGB紅外熱成像技術(shù)
- 易科泰近地遙感與無人機(jī)遙感技術(shù)
- CoreScanner樣芯掃描成像分析技術(shù)
易科泰生態(tài)技術(shù)公司(北京)、易科泰光譜成像與無人機(jī)遙感研究中心(西安),與歐洲Specim、PSI、WorksWell等光譜成像技術(shù)公司合作,提供光譜成像創(chuàng)新應(yīng)用全面解決方案:
ü 種質(zhì)資源檢測鑒定
ü 生物安全,生物檢測、預(yù)警
ü 作物表型組學(xué)研究與品種選育
ü 食品、中藥品質(zhì)檢測鑒定、溯源
ü 植物光合作用、光生物學(xué)研究技術(shù)
ü 生態(tài)毒理學(xué)、污染生態(tài)學(xué)研究監(jiān)測
ü 藻類培養(yǎng)與在線監(jiān)測、藻類表型分析
ü 農(nóng)業(yè)、生態(tài)、地球觀測近地遙感與無人機(jī)遙感
ü 地質(zhì)、地礦研究與探測技術(shù)(高光譜成像、XRF、LIBS分析)
成套設(shè)備與客戶定制系統(tǒng):FluorCam葉綠素?zé)晒獬上?作物種質(zhì)資源與表型分析平臺
SisuCHEMA高光譜成像 SisuSCS樣芯高光譜掃描成像平臺 客戶定制作物表型成像分析平臺
易科泰Ecolab®實(shí)驗(yàn)室配備有葉綠素?zé)晒獬上?、多光譜熒光成像、高光譜成像、紅外熱成像等完備的光譜成像儀器設(shè)備,并與合作伙伴和國內(nèi)研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)建立有廣泛的合作關(guān)系,可提供生態(tài)-農(nóng)業(yè)-健康領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)合作和技術(shù)服務(wù)。名貴藥材檢測(冬蟲夏草) 果蔬品質(zhì)檢測(草莓) EcoDrone®高光譜遙感
易科泰公司生態(tài)健康研究中心依托Ecolab光譜成像實(shí)驗(yàn)室,在近20年的儀器技術(shù)服務(wù)與研發(fā)集成經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,對中藥材品種品質(zhì)鑒定進(jìn)行了系列研究探索,推出基于光譜成像技術(shù)的中藥材品種品質(zhì)鑒定、質(zhì)量控制全面解決方案,并提供SpectrAPP光譜成像技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用項(xiàng)目合作與技術(shù)服務(wù)。
1.實(shí)驗(yàn)室SpectraScan-TCM客戶定制化光譜成像技術(shù)方案
SpectraScan-TCM實(shí)驗(yàn)室光譜成像為客戶定制化解決方案,采用Specim高光譜成像技術(shù),結(jié)合高分辨率RGB彩色成像分析技術(shù),客戶定制自動掃描成像分析平臺(主機(jī)系統(tǒng)),其主要技術(shù)特點(diǎn)如下:
ü*Specim高光譜成像技術(shù),可選配VISIR(400-1000nm)可見光近紅外波段、SWIR(900-1700nm或1000-2500nm)短波紅外波段、MWIR中波紅外波段、LWIR長波紅外波段高光譜成像
ü自主設(shè)計(jì)研發(fā)3D掃描平臺,集多鏡頭成像、高精度移動掃描、光源控制、遠(yuǎn)程無線控制于一體,可根據(jù)不同需求定制規(guī)格大小
ü專為科研及商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)計(jì),滿足實(shí)驗(yàn)室檢測鑒定和工業(yè)應(yīng)用的需求,可根據(jù)客戶需求定制中成藥自動化品質(zhì)檢測系統(tǒng),自動傳送藥品(飲片)、自動采集高光譜成像數(shù)據(jù)、在線檢測(需客戶定制)
ü可選配多光譜熒光成像分析,高通量非損傷定量化分析莖葉及根生中藥材葉綠素、花青素、胡蘿卜素、阿維酸、酚類、芪類、類黃酮、槲皮素等總量(下圖為銀杏葉化學(xué)成分做圖,SpectrAPP項(xiàng)目)
ü自動化數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng),可選配軟件及數(shù)據(jù)分析服務(wù)器
ü模塊化設(shè)計(jì),友好的PC端GUI軟件界面,用戶可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控
ü可選配SisuCHEMA高光譜化學(xué)成像分析平臺,樣品*可達(dá)200x300x45mm,*分辨率可達(dá)30微米,10毫米或更小的樣品(下圖2為黃芪-甘草光譜特征曲線,SpectrAPP項(xiàng)目;圖4為泡罩(膠囊)質(zhì)量檢查:紅色為空泡,綠色為正常泡,藍(lán)色為假冒產(chǎn)品)
案例1、兩種“防己”中藥的鑒別
漢防己(Stephania tetrandra)與廣防己(Aristolochia fangchi)在形態(tài)上有許多相似之處,因而經(jīng)常被錯誤地取代。廣防己屬于馬兜鈴屬植物,在中藥中通常用其木質(zhì)根干燥炮制后入藥,具有利水消腫,祛風(fēng)止痛之功用。但因其含有致癌物質(zhì)馬兜鈴酸,可導(dǎo)致尿路上皮癌和馬兜鈴酸腎病(AAN)。
茨瓦內(nèi)科技大學(xué)中藥研究中心的研究人員利用SisuCHEMA高光譜化學(xué)成像工作站,無損獲取900-2500nm波段范圍內(nèi)的高光譜影像,通過選擇識別信息范圍(964-1774nm)對數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪降維處理,結(jié)合偏*小二乘判別分析(PLS-DA),建立了判別系數(shù)R2=0.9,預(yù)測均方根誤差(RMSEP=0.23的判別模型。*識別了作為外部驗(yàn)證集插入模型的廣防己和漢防己樣品。
圖1.1 兩種“防己”中藥的根物質(zhì):a)廣防己;b)漢防己
圖1.2 主成分分析得分圖:a)PC得分散點(diǎn)圖;b)指示兩種粒子分布的得分影像
此外,通過制備增量摻假混合物,對摻入廣防己(10-90%)的防己混合物樣品進(jìn)行了檢測研究。分析結(jié)果顯示,高光譜成像可準(zhǔn)確檢測低至10%的摻假量。由此可見,高光譜成像對中藥材品質(zhì)檢測及質(zhì)量控制方面具有巨大的應(yīng)用潛力,可有效預(yù)防馬兜鈴酸腎病的發(fā)生。
圖1.3(左):a)PLS-DA得分散點(diǎn)圖;
b)根據(jù)分類(紅色=廣防己,綠色=漢防己)著色的得分圖像
圖1.4(右):不同增量摻假樣品的得分影像:a)6.5%廣防己;b)15%廣防己;c)24%廣防己;d)30%廣防己;e)49%廣防己;f)58%廣防己;g)76%廣防己;h)85%廣防己;i)93%廣防己
案例2、花草茶混合檢測
在南非,當(dāng)?shù)氐幕ú莶枰蚱涞奈兜篮拖銡舛鴤涫軞g迎?;ú莶鑿V受贊譽(yù)的健康益處包括對高血壓和糖尿病等慢性疾病的治療。由于不同品牌、不同質(zhì)量的茶以及混合茶的生產(chǎn),草藥茶的質(zhì)量控制變得非常重要。
Majolie Djokam等人利用SisuCHEMA對由路易波士茶(Aspalathus linearis)、蜜樹茶(Cyclopia intermedia)、合香葉((Agathosma Betulina)和癌藤(Sutherlandia frutescens)混合而成的花草茶進(jìn)行了研究。通過獲取900-2500nm波段范圍的原料和完整茶包的高光譜圖像,使用主成分分析(PCA)和偏*小二乘判別分析(PLS-DA)模型,顯示出花草茶原材料的明顯區(qū)別,準(zhǔn)確預(yù)測了各混合料的原料組成和相對比例。
圖2.1(左):a)rooibos和buchu原材料的高光譜(RGB)圖像;b)t2的主成分分析(PCA)分?jǐn)?shù)圖像;
c)兩種粒子的得分散點(diǎn)圖(t2 vs. t3),根據(jù)兩種茶對應(yīng)的分?jǐn)?shù)值進(jìn)行著色
圖2.2(右):a)偏*小二乘-判別分析y -圖像,顯示校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集中原材料的分類;
b)預(yù)測數(shù)據(jù)集,顯示根據(jù)預(yù)測類著色的原材料成分比例
該結(jié)果被超高效液相色譜聯(lián)用質(zhì)譜(UHPLC-MS)方法驗(yàn)證,證明了高光譜成像結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)建模的應(yīng)用可用于準(zhǔn)確鑒定花草茶混合物和確定茶包中各成分相對比例,是一種可靠、快速和無損的中藥材及保健品質(zhì)量控制方法。
2.野外便攜式光譜成像技術(shù)方案
野外便攜式光譜成像技術(shù)方案可以選配IQ智能高光譜成像儀或PhenoPlot輕便型光譜成像技術(shù)方案,用于野外中草藥性狀檢測、品質(zhì)識別鑒定等。
üIQ一體式智能高光譜儀:集數(shù)據(jù)采集、處理分析、結(jié)果顯示于一體,可實(shí)現(xiàn)延時采集,遠(yuǎn)程無線操控,現(xiàn)場快速檢測,應(yīng)用分析
ü適用性強(qiáng):整機(jī)小巧輕便,結(jié)構(gòu)緊湊,防護(hù)級別高,全自動采集
ü應(yīng)用多樣:可根據(jù)客戶的應(yīng)用需求,創(chuàng)建App,直接調(diào)用
ü地理定位:內(nèi)置GPS,可記錄采集位置
ü模塊式結(jié)構(gòu):輕便、可擴(kuò)展,單人即可拿到野外對Plot樣地中藥材進(jìn)行表型性狀成像測量分析
ü可定制單軸樣帶式掃描成像或XYZ三維掃描成像臺架,以適應(yīng)不同需求
ü可選配側(cè)面(垂直)光譜成像分析,還可選配旋轉(zhuǎn)式高光譜掃描成像平臺
ü可選配RGB、多光譜、高光譜、紅外熱成像、Thermo-RGB融合成像等不同成像單元
ü廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域:農(nóng)作物表型研究、植被病害研究、遺傳育種、食品藥品檢測、藝術(shù)品鑒定、考古文博應(yīng)用、健康醫(yī)學(xué)、動物行為研究
蟲草識別:左為蟲草菌體部RGB圖,右下圖中紅色為蟲草(蟲體部和菌體部)
易科泰生態(tài)技術(shù)公司致力于生態(tài)-農(nóng)業(yè)-健康研究發(fā)展與創(chuàng)新應(yīng)用,為中藥材研究檢測及品質(zhì)品種檢測鑒定應(yīng)用提供高光譜成像技術(shù)全面解決方案。Ecolab實(shí)驗(yàn)室擁有便攜式高光譜成像儀、SpectraScan實(shí)驗(yàn)室臺式高光譜成像系統(tǒng)及野外用高通量掃描式高光譜成像設(shè)備,結(jié)合RGB成像分析、科研級紅外熱成像技術(shù)、多光譜熒光成像技術(shù),可提供中藥材性狀表型分析與種質(zhì)資源檢測、食品檢測、中藥產(chǎn)品及保健品有效成分檢測等技術(shù)服務(wù)和實(shí)驗(yàn)合作。