易(yi)科泰SpectrAPP光(guang)譜成(cheng)像(xiang)創新應(ying)用(yong)方(fang)案—生(sheng)態(tai)-農(nong)業(ye)-健康創(chuang)新應(ying)用(yong)

• 葉綠(lv)素(su)熒光(guang)成(cheng)像(xiang)技術
• 多(duo)光(guang)譜熒光(guang)成(cheng)像(xiang)技術
• Specim高(gao)光(guang)譜成(cheng)像(xiang)技術
• Thermo-RGB紅外熱(re)成(cheng)像(xiang)技術
• 易(yi)科泰近(jin)地(di)遙(yao)感與(yu)無人機(ji)遙(yao)感技術
• CoreScanner樣(yang)芯掃(sao)描成(cheng)像(xiang)分(fen)析技術

易(yi)科泰生(sheng)態(tai)技術公(gong)司(si)（北(bei)京）、易(yi)科泰光(guang)譜成(cheng)像(xiang)與(yu)無人機(ji)遙(yao)感研(yan)究(jiu)中心（西安），與(yu)歐(ou)洲(zhou)Specim、PSI、WorksWell等光譜成(cheng)像(xiang)技術公(gong)司(si)合(he)作，提(ti)供(gong)光(guang)譜成(cheng)像(xiang)創新應(ying)用(yong)全(quan)面(mian)解(jie)決(jue)方(fang)案：
ü 種質(zhi)資(zi)源(yuan)檢(jian)測(ce)鑒定
ü 生物安全(quan)，生物檢(jian)測(ce)、預警(jing)
ü 作物表(biao)型組(zu)學(xue)研(yan)究(jiu)與(yu)品種選育
ü 食品、中藥品質(zhi)檢(jian)測(ce)鑒定、溯源
ü 植物光合(he)作用(yong)、光(guang)生(sheng)物學(xue)研(yan)究(jiu)技術
ü 生(sheng)態(tai)毒(du)理學(xue)、汙染(ran)生(sheng)態(tai)學(xue)研(yan)究(jiu)監(jian)測(ce)
ü 藻類(lei)培(pei)養與(yu)在(zai)線(xian)監測(ce)、藻類(lei)表(biao)型分(fen)析
ü 農(nong)業(ye)、生(sheng)態(tai)、地(di)球(qiu)觀(guan)測(ce)近(jin)地(di)遙(yao)感與(yu)無人機(ji)遙(yao)感
ü 地(di)質(zhi)、地(di)礦(kuang)研(yan)究(jiu)與(yu)探(tan)測(ce)技術（高(gao)光(guang)譜成(cheng)像(xiang)、XRF、LIBS分(fen)析）

成(cheng)套(tao)設備(bei)與(yu)客(ke)戶定制系統(tong)：

FluorCam葉綠(lv)素(su)熒光(guang)成(cheng)像(xiang) 作物種質(zhi)資(zi)源(yuan)與(yu)表(biao)型分(fen)析平(ping)臺

SisuCHEMA高(gao)光(guang)譜成(cheng)像(xiang) SisuSCS樣芯高(gao)光(guang)譜掃描成(cheng)像(xiang)平(ping)臺 客(ke)戶定制作物表(biao)型成(cheng)像(xiang)分(fen)析平(ping)臺

易(yi)科泰Ecolab®實驗(yan)室配(pei)備(bei)有葉綠(lv)素(su)熒光(guang)成(cheng)像(xiang)、多(duo)光(guang)譜熒光(guang)成(cheng)像(xiang)、高(gao)光(guang)譜成(cheng)像(xiang)、紅外熱(re)成(cheng)像(xiang)等完備(bei)的(de)光(guang)譜成(cheng)像(xiang)儀器設(she)備(bei)，並與(yu)合(he)作夥(huo)伴和(he)國(guo)內(nei)研(yan)究(jiu)機(ji)構和(he)大(da)學(xue)建(jian)立(li)有廣泛的合(he)作關(guan)系，可(ke)提(ti)供(gong)生(sheng)態(tai)-農(nong)業(ye)-健康領域(yu)實驗(yan)合(he)作和(he)技術服(fu)務(wu)。

名(ming)貴藥材檢(jian)測(ce)（冬蟲(chong)夏(xia)草） 果蔬品質(zhi)檢(jian)測(ce)（草莓(mei)） EcoDrone®高(gao)光(guang)譜遙(yao)感

易(yi)科泰公(gong)司生(sheng)態(tai)健康研(yan)究(jiu)中心依(yi)托Ecolab光(guang)譜成(cheng)像(xiang)實驗(yan)室，在(zai)近(jin)20年(nian)的儀器技術服(fu)務(wu)與(yu)研(yan)發(fa)集成(cheng)經驗(yan)基(ji)礎(chu)上(shang)，對中藥材品種品質(zhi)鑒定進行了(le)系列(lie)研(yan)究(jiu)探(tan)索(suo)，推(tui)出基(ji)於(yu)光譜成(cheng)像(xiang)技術的(de)中藥材品種品質(zhi)鑒定、質(zhi)量(liang)控(kong)制全(quan)面(mian)解(jie)決(jue)方(fang)案，並提(ti)供(gong)SpectrAPP光(guang)譜成(cheng)像(xiang)技術創(chuang)新應(ying)用(yong)項(xiang)目(mu)合(he)作與(yu)技術服(fu)務(wu)。

1.實驗(yan)室SpectraScan-TCM客(ke)戶定制化光譜成(cheng)像(xiang)技術方(fang)案

SpectraScan-TCM實驗(yan)室光(guang)譜成(cheng)像(xiang)為客(ke)戶定制化解決(jue)方(fang)案，采(cai)用Specim高(gao)光(guang)譜成(cheng)像(xiang)技術，結(jie)合(he)高(gao)分(fen)辨(bian)率RGB彩色(se)成(cheng)像(xiang)分(fen)析技術，客(ke)戶定制自動(dong)掃(sao)描成(cheng)像(xiang)分(fen)析平(ping)臺（主機(ji)系統(tong)），其主要技術特(te)點(dian)如下(xia)：

ü*Specim高(gao)光(guang)譜成(cheng)像(xiang)技術，可(ke)選配(pei)VISIR（400-1000nm）可(ke)見(jian)光近(jin)紅外波(bo)段(duan)、SWIR（900-1700nm或1000-2500nm）短(duan)波(bo)紅外波(bo)段(duan)、MWIR中波(bo)紅外波(bo)段(duan)、LWIR長波(bo)紅外波(bo)段(duan)高(gao)光(guang)譜成(cheng)像(xiang)

ü自主設計研(yan)發(fa)3D掃描平(ping)臺，集(ji)多(duo)鏡(jing)頭成(cheng)像(xiang)、高(gao)精(jing)度移(yi)動掃(sao)描、光源控(kong)制、遠(yuan)程無線(xian)控(kong)制於(yu)壹體，可(ke)根(gen)據(ju)不同需求定制規(gui)格大(da)小

ü專(zhuan)為科研(yan)及商(shang)業(ye)應(ying)用(yong)領域(yu)設計，滿(man)足(zu)實驗(yan)室檢(jian)測(ce)鑒定和(he)工業(ye)應(ying)用(yong)的(de)需求，可(ke)根(gen)據(ju)客(ke)戶需求定制中成(cheng)藥自動(dong)化(hua)品質(zhi)檢(jian)測(ce)系統(tong)，自動(dong)傳(chuan)送藥品（飲(yin)片）、自動(dong)采(cai)集高(gao)光(guang)譜成(cheng)像(xiang)數(shu)據(ju)、在(zai)線(xian)檢(jian)測(ce)（需客戶定制）

ü可(ke)選配(pei)多(duo)光(guang)譜熒光(guang)成(cheng)像(xiang)分(fen)析，高(gao)通(tong)量(liang)非損(sun)傷(shang)定(ding)量化(hua)分(fen)析莖(jing)葉及(ji)根(gen)生中藥材葉綠(lv)素(su)、花青素(su)、胡蘿(luo)蔔(bu)素(su)、阿(e)維酸(suan)、酚(fen)類(lei)、芪類(lei)、類(lei)黃(huang)酮(tong)、槲皮(pi)素(su)等總(zong)量（下(xia)圖(tu)為(wei)銀(yin)杏(xing)葉化(hua)學(xue)成(cheng)分(fen)做圖，SpectrAPP項(xiang)目(mu)）

ü自動(dong)化(hua)數(shu)據(ju)采(cai)集分(fen)析系統(tong)，可(ke)選配(pei)軟件(jian)及數(shu)據(ju)分(fen)析服務(wu)器(qi)

ü模塊(kuai)化(hua)設計，友(you)好的(de)PC端(duan)GUI軟件(jian)界面(mian)，用(yong)戶可(ke)實現遠(yuan)程操控(kong)

ü可(ke)選配(pei)SisuCHEMA高(gao)光(guang)譜化學(xue)成(cheng)像(xiang)分(fen)析平(ping)臺，樣(yang)品*可(ke)達(da)200x300x45mm，*分(fen)辨(bian)率可(ke)達(da)30微米(mi)，10毫(hao)米(mi)或更小的樣品（下(xia)圖(tu)2為(wei)黃(huang)芪-甘(gan)草(cao)光譜特征曲線(xian)，SpectrAPP項目(mu)；圖(tu)4為(wei)泡(pao)罩(zhao)（膠(jiao)囊）質(zhi)量(liang)檢(jian)查：紅色(se)為(wei)空(kong)泡，綠(lv)色(se)為(wei)正(zheng)常泡(pao)，藍色(se)為(wei)假(jia)冒(mao)產(chan)品）

案例1、兩(liang)種“防(fang)己(ji)”中藥的鑒別

漢防己(ji)（Stephania tetrandra）與(yu)廣(guang)防己(ji)（Aristolochia fangchi）在(zai)形(xing)態(tai)上(shang)有許(xu)多(duo)相(xiang)似之(zhi)處，因而(er)經常(chang)被錯(cuo)誤(wu)地取(qu)代。廣防己(ji)屬(shu)於(yu)馬(ma)兜鈴(ling)屬植(zhi)物，在中藥中通(tong)常(chang)用(yong)其木(mu)質(zhi)根(gen)幹(gan)燥(zao)炮(pao)制(zhi)後入藥，具有利水消腫，祛風止痛之功用。但(dan)因其含有致(zhi)癌(ai)物質(zhi)馬(ma)兜鈴(ling)酸(suan)，可(ke)導(dao)致(zhi)尿路上(shang)皮癌(ai)和(he)馬(ma)兜鈴(ling)酸(suan)腎病(bing)(AAN)。

茨瓦(wa)內(nei)科技大(da)學(xue)中藥研(yan)究(jiu)中心的研(yan)究(jiu)人員利用SisuCHEMA高(gao)光(guang)譜化學(xue)成(cheng)像(xiang)工作站，無損(sun)獲(huo)取(qu)900-2500nm波(bo)段(duan)範圍內(nei)的高(gao)光(guang)譜影像(xiang)，通過(guo)選擇識別(bie)信息範圍（964-1774nm）對數(shu)據(ju)進行去(qu)噪(zao)降(jiang)維處理，結合(he)偏(pian)*小(xiao)二乘(cheng)判(pan)別(bie)分(fen)析(PLS-DA)，建立(li)了(le)判(pan)別(bie)系數(shu)R2=0.9，預測(ce)均方(fang)根誤(wu)差(RMSEP=0.23的(de)判(pan)別(bie)模(mo)型。*識(shi)別了作為(wei)外(wai)部(bu)驗(yan)證集(ji)插(cha)入模(mo)型(xing)的(de)廣防(fang)己(ji)和(he)漢(han)防己(ji)樣(yang)品。

圖(tu)1.1 兩(liang)種“防(fang)己(ji)”中藥的根(gen)物質(zhi)：a）廣(guang)防(fang)己(ji)；b）漢(han)防己(ji)

圖(tu)1.2 主成(cheng)分(fen)分(fen)析得(de)分(fen)圖(tu)：a）PC得(de)分(fen)散點(dian)圖；b）指示(shi)兩(liang)種粒(li)子(zi)分(fen)布(bu)的得(de)分(fen)影像(xiang)

此外，通過制(zhi)備(bei)增(zeng)量(liang)摻(chan)假混(hun)合(he)物，對摻(chan)入廣(guang)防(fang)己(ji)(10-90%)的(de)防己(ji)混(hun)合(he)物樣品進行了(le)檢(jian)測(ce)研(yan)究(jiu)。分(fen)析結果(guo)顯(xian)示(shi)，高(gao)光(guang)譜成(cheng)像(xiang)可(ke)準(zhun)確(que)檢(jian)測(ce)低至(zhi)10%的摻(chan)假量(liang)。由(you)此可(ke)見(jian)，高(gao)光(guang)譜成(cheng)像(xiang)對中藥材品質(zhi)檢(jian)測(ce)及質(zhi)量(liang)控(kong)制方(fang)面(mian)具(ju)有巨(ju)大(da)的應(ying)用(yong)潛(qian)力，可(ke)有效(xiao)預(yu)防(fang)馬(ma)兜鈴(ling)酸(suan)腎病(bing)的發(fa)生。

圖(tu)1.3（左）：a）PLS-DA得(de)分(fen)散點(dian)圖；

b）根(gen)據(ju)分(fen)類(lei)（紅色(se)=廣(guang)防(fang)己(ji)，綠(lv)色(se)=漢(han)防(fang)己(ji)）著(zhe)色(se)的(de)得(de)分(fen)圖(tu)像(xiang)

圖1.4（右(you)）：不同增量摻(chan)假樣(yang)品的(de)得(de)分(fen)影像(xiang)：a）6.5%廣防(fang)己(ji)；b）15%廣(guang)防己(ji)；c）24%廣(guang)防己(ji)；d）30%廣(guang)防己(ji)；e）49%廣(guang)防己(ji)；f）58%廣(guang)防己(ji)；g）76%廣(guang)防己(ji)；h）85%廣(guang)防己(ji)；i）93%廣(guang)防己(ji)

案例2、花草(cao)茶混合(he)檢(jian)測(ce)

在南非，當地的花草(cao)茶因其的味道和(he)香氣而(er)備(bei)受(shou)歡(huan)迎。花草茶廣受贊(zan)譽的(de)健康益處包(bao)括(kuo)對高(gao)血(xue)壓(ya)和(he)糖尿病(bing)等慢(man)性(xing)疾(ji)病(bing)的治(zhi)療。由(you)於(yu)不同品牌、不同質(zhi)量(liang)的(de)茶以(yi)及(ji)混合(he)茶的生產(chan)，草(cao)藥茶的質(zhi)量(liang)控(kong)制變(bian)得(de)非常(chang)重(zhong)要。

Majolie Djokam等人利用SisuCHEMA對由(you)路(lu)易(yi)波(bo)士茶(Aspalathus linearis)、蜜樹茶(Cyclopia intermedia)、合(he)香葉((Agathosma Betulina)和(he)癌(ai)藤(teng)(Sutherlandia frutescens)混合(he)而(er)成(cheng)的花(hua)草茶進行了(le)研(yan)究(jiu)。通(tong)過(guo)獲(huo)取(qu)900-2500nm波(bo)段(duan)範圍的(de)原料和(he)完整茶包(bao)的高(gao)光(guang)譜圖像(xiang)，使用(yong)主成(cheng)分(fen)分(fen)析(PCA)和(he)偏(pian)*小(xiao)二乘(cheng)判(pan)別(bie)分(fen)析(PLS-DA)模型(xing)，顯(xian)示(shi)出花(hua)草茶原材料(liao)的明(ming)顯(xian)區別(bie)，準確(que)預(yu)測(ce)了各(ge)混合(he)料(liao)的原料組(zu)成(cheng)和(he)相(xiang)對比例。

圖2.1（左(zuo)）：a）rooibos和(he)buchu原材料(liao)的高(gao)光(guang)譜(RGB)圖像(xiang)；b）t2的主成(cheng)分(fen)分(fen)析(PCA)分(fen)數(shu)圖像(xiang)；

c）兩(liang)種粒(li)子(zi)的(de)得(de)分(fen)散點(dian)圖(t2 vs. t3)，根(gen)據(ju)兩(liang)種茶對應(ying)的(de)分(fen)數(shu)值(zhi)進行著(zhe)色(se)

圖(tu)2.2（右(you)）：a）偏(pian)*小(xiao)二乘(cheng)-判(pan)別(bie)分(fen)析y -圖像(xiang)，顯示(shi)校準(zhun)數(shu)據(ju)集(ji)中原材料(liao)的分(fen)類(lei)；

b）預(yu)測(ce)數(shu)據(ju)集(ji)，顯示(shi)根據(ju)預(yu)測(ce)類(lei)著(zhe)色(se)的(de)原材料(liao)成(cheng)分(fen)比(bi)例

該結果(guo)被超高(gao)效(xiao)液(ye)相(xiang)色(se)譜聯用質(zhi)譜(UHPLC-MS)方(fang)法驗(yan)證，證(zheng)明(ming)了(le)高(gao)光(guang)譜成(cheng)像(xiang)結合(he)化(hua)學(xue)計量(liang)學(xue)建(jian)模(mo)的(de)應(ying)用(yong)可(ke)用(yong)於(yu)準確(que)鑒定花草茶混合(he)物和(he)確(que)定(ding)茶包(bao)中各(ge)成(cheng)分(fen)相(xiang)對比例，是壹(yi)種可(ke)靠、快(kuai)速(su)和(he)無損(sun)的(de)中藥材及(ji)保健品質(zhi)量(liang)控(kong)制方(fang)法。

2.野(ye)外便攜式光譜成(cheng)像(xiang)技術方(fang)案

野(ye)外便攜式光譜成(cheng)像(xiang)技術方(fang)案可(ke)以(yi)選配(pei)IQ智能(neng)高(gao)光(guang)譜成(cheng)像(xiang)儀或PhenoPlot輕(qing)便型光譜成(cheng)像(xiang)技術方(fang)案，用(yong)於(yu)野(ye)外中草(cao)藥性(xing)狀(zhuang)檢(jian)測(ce)、品質(zhi)識(shi)別(bie)鑒定等。

üIQ壹體式智能(neng)高(gao)光(guang)譜儀：集數(shu)據(ju)采(cai)集、處理分(fen)析、結果(guo)顯(xian)示(shi)於(yu)壹體，可(ke)實現延(yan)時(shi)采集(ji)，遠程無線(xian)操控(kong)，現場快(kuai)速(su)檢(jian)測(ce)，應(ying)用(yong)分(fen)析

ü適用(yong)性(xing)強(qiang)：整機(ji)小(xiao)巧(qiao)輕(qing)便，結構緊(jin)湊，防護(hu)級(ji)別(bie)高(gao)，全(quan)自動(dong)采(cai)集

ü應(ying)用(yong)多(duo)樣(yang)：可(ke)根(gen)據(ju)客(ke)戶的應(ying)用(yong)需求，創建App，直(zhi)接(jie)調(tiao)用

ü地理定位(wei)：內(nei)置GPS，可(ke)記錄(lu)采(cai)集位(wei)置

ü模(mo)塊(kuai)式結構：輕便、可(ke)擴(kuo)展，單(dan)人即可(ke)拿(na)到野(ye)外對Plot樣地(di)中藥材進行表(biao)型性(xing)狀(zhuang)成(cheng)像(xiang)測(ce)量分(fen)析

ü可(ke)定(ding)制單(dan)軸樣帶式掃描成(cheng)像(xiang)或XYZ三(san)維掃(sao)描成(cheng)像(xiang)臺架(jia)，以(yi)適應(ying)不同需求

ü可(ke)選配(pei)側(ce)面(mian)（垂(chui)直(zhi)）光(guang)譜成(cheng)像(xiang)分(fen)析，還可(ke)選配(pei)旋轉(zhuan)式高(gao)光(guang)譜掃描成(cheng)像(xiang)平(ping)臺

ü可(ke)選配(pei)RGB、多(duo)光(guang)譜、高(gao)光(guang)譜、紅外熱(re)成(cheng)像(xiang)、Thermo-RGB融合(he)成(cheng)像(xiang)等不同成(cheng)像(xiang)單元

ü廣(guang)泛的應(ying)用(yong)領域(yu)：農(nong)作物表(biao)型研(yan)究(jiu)、植(zhi)被病(bing)害研(yan)究(jiu)、遺傳育種、食品藥品檢(jian)測(ce)、藝(yi)術品鑒定、考古(gu)文(wen)博應(ying)用(yong)、健康醫學(xue)、動(dong)物行為(wei)研(yan)究(jiu)

蟲(chong)草(cao)識(shi)別(bie)：左為蟲草(cao)菌體部(bu)RGB圖(tu)，右(you)下(xia)圖(tu)中紅色(se)為(wei)蟲(chong)草(cao)（蟲體部(bu)和(he)菌(jun)體部(bu)）

易(yi)科泰生(sheng)態(tai)技術公(gong)司(si)致(zhi)力於(yu)生態(tai)-農(nong)業(ye)-健康研(yan)究(jiu)發(fa)展與(yu)創(chuang)新應(ying)用(yong)，為(wei)中藥材研(yan)究(jiu)檢(jian)測(ce)及品質(zhi)品種檢(jian)測(ce)鑒定應(ying)用(yong)提(ti)供(gong)高(gao)光(guang)譜成(cheng)像(xiang)技術全(quan)面(mian)解(jie)決(jue)方(fang)案。Ecolab實驗(yan)室擁有便攜式高(gao)光(guang)譜成(cheng)像(xiang)儀、SpectraScan實驗(yan)室臺式高(gao)光(guang)譜成(cheng)像(xiang)系統(tong)及野(ye)外用高(gao)通(tong)量(liang)掃(sao)描式高(gao)光(guang)譜成(cheng)像(xiang)設備(bei)，結(jie)合(he)RGB成(cheng)像(xiang)分(fen)析、科研(yan)級(ji)紅外熱(re)成(cheng)像(xiang)技術、多(duo)光(guang)譜熒光(guang)成(cheng)像(xiang)技術，可(ke)提(ti)供(gong)中藥材性(xing)狀(zhuang)表(biao)型分(fen)析與(yu)種質(zhi)資(zi)源(yuan)檢(jian)測(ce)、食品檢(jian)測(ce)、中藥產(chan)品及(ji)保健品有效(xiao)成(cheng)分(fen)檢(jian)測(ce)等技術服(fu)務(wu)和(he)實驗(yan)合(he)作。