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迅數(shù)HD5000多譜超分辨菌落成像系統(tǒng)
迅數(shù)HD5000多譜超分辨菌落成像系統(tǒng)

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HD5000 多譜超分辨菌落成像系統(tǒng)

HD5000多譜超分辨菌落成像系統(tǒng)是迅數(shù)科技2020出品,、軟硬件**配置的旗艦機(jī)型,,符合人體工學(xué)的全金屬機(jī)箱設(shè)計(jì),精致,、堅(jiān)固,。

獨(dú)特設(shè)計(jì)的平皿萊因伯格照明系統(tǒng),具有156種組合照明模式,,可為平皿,、多孔板菌落、細(xì)胞克隆,、病毒蝕斑拍攝華美的影像,,是圖像數(shù)據(jù)保存、文獻(xiàn)發(fā)表的有力工具,。

4/3英寸超大面陣CMOS傳感器與大視場高清定焦鏡頭搭配,,菌落影像通透、色彩細(xì)膩,,**展現(xiàn)培養(yǎng)基深層微小菌落,,抑菌圈輪廓清晰、銳利,,保證了圖像分割的精度和重現(xiàn)性,。

軟件功能豐富、易用,,融菌落計(jì)數(shù),、抑菌圈測量、菌種篩選三大功能于一體,??蓪?shí)現(xiàn):快速統(tǒng)計(jì)、多算法高級統(tǒng)計(jì),、網(wǎng)格濾膜,、3M測試片、典型菌篩選,、菌株特性描述,、雙圈分析、抑菌圈測量,。,。,。

微生物平皿成像的“數(shù)字影棚”

l“數(shù)字影棚”的光源控制

專業(yè)設(shè)計(jì)的平皿載樣艙,可實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)皿的霧光漫反射照明,、懸浮暗視野照明,、彩色凌透背光照明、多譜萊茵伯格照明,,紫外激發(fā)照明,,拍出不同尋常的科研級精美照片。

光源控制器采用隱藏式吸彈門設(shè)計(jì),,具6路照明選擇開關(guān),、4通道無級亮度調(diào)節(jié)、雙通道色溫調(diào)節(jié),、12路彩色背景選擇,、12路萊因伯格光選擇。

l多譜萊因伯格照明

多譜萊因伯格照明是迅數(shù)**的平皿大視場暗域照明技術(shù),,12通道不同波長的可見激發(fā)光以環(huán)幕逆透射聚光照明菌落,,輔以不同的彩色凌透光,可構(gòu)成156種組合照明模式,,使培養(yǎng)基形成均勻的背景色,,菌落勾勒出鮮亮的自然色澤與輪廓。

無需化學(xué)染色,,即可使菌落或細(xì)胞克隆實(shí)現(xiàn)無損光著色,,便于觀察細(xì)微結(jié)構(gòu),識別,、計(jì)數(shù),。

萊因伯格照明實(shí)際樣張:

l懸浮式暗視野照明

懸浮式暗視野由暗域輪廓光與黑色背景構(gòu)成。柔和的白色LED輪廓光,,使平皿中央到邊緣的菌落得到均勻的照明,,而光線幾乎穿透培養(yǎng)基,形成黑色背景下的亮色菌落,,菌落與培養(yǎng)基形成高反差,可清晰勾勒菌落輪廓,。

超分辨率 銳利展現(xiàn)菌落細(xì)節(jié)

1.1英寸大視場高清定焦鏡頭,,通過較大程度地控制多種像差,無論是暗視野照明,、霧光漫反射照明,、萊因伯格照明,都能呈現(xiàn)高分辨力,、高對比度的畫質(zhì),。

2100萬像素 4/3英寸超大面陣彩色SONY CMOS 傳感器,采用雙層降噪技術(shù),具有極高的靈敏度以及超低噪聲,,能以無損圖像品質(zhì)呈現(xiàn)細(xì)微的色差和豐富的細(xì)節(jié)信息,。

高保真鏡頭與大面陣相機(jī)的**搭配,更能區(qū)分不同菌落,、菌落與雜質(zhì),、菌落與培養(yǎng)基之間的差異,從而提高菌落計(jì)數(shù),、篩選的精度,。

更多圖像算法 提高菌落計(jì)數(shù)精度

迅數(shù)創(chuàng)造性地研究出適合復(fù)雜菌落分割計(jì)數(shù)的快速活動輪廓模型多相水平集活動輪廓模型等先進(jìn)的圖像分割技術(shù),,實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜菌落,、高難度平皿的準(zhǔn)確計(jì)數(shù)。

(a) 水平集函數(shù)示意(b) 曲線演化過程

水平集活動輪廓模型的基本原理

圖像識別分割案例:

多粘連細(xì)菌菌落計(jì)數(shù)

微小菌的識別計(jì)數(shù):適合支原體,、AMES ,、嗜冷菌分析

真菌菌落計(jì)數(shù)

濾膜菌落的識別計(jì)數(shù)

顯色菌落的識別計(jì)數(shù)

高效、精確 菌種數(shù)字化篩選

l無損傷的多譜光學(xué)染色識別技術(shù)

通過多光譜萊茵伯格照明的光學(xué)染色技術(shù),,讓菌落或克隆形成鮮艷的顏色,,便于觀察、辨別菌落的色彩和紋理細(xì)節(jié),,結(jié)合染色抗干擾精密統(tǒng)計(jì)技術(shù),,可以提高不同菌落識別的精度,減少培養(yǎng)基不平整,、雜質(zhì)干擾的影響,。

l不同菌群自動分類識別

微生物研究中有時(shí)需要在多菌混雜情況下把目標(biāo)菌分類統(tǒng)計(jì)出來。不同菌種菌落的色澤,、大小,、輪廓存在微小特征差異。

HD5000“單色分類統(tǒng)計(jì),、指定多色篩選,、多色自動聚類”工具可實(shí)現(xiàn)高精度識別某一類菌落,或自動聚類區(qū)分不同顏色的菌落,。

l雙圈分析

通過精確測量透明外圈直徑和菌落直徑,,自動計(jì)算二者面積比和直徑比,并根據(jù)比值的大小自動排序,,定位出相應(yīng)的菌落,。適用于“抑菌圈、透明圈,、變色圈,、生長圈,、水解圈、溶磷圈,、排油圈,、溶鈣圈、溶血圈”分析,,輔助抗生素,、酶制劑、有機(jī)酸產(chǎn)生菌和石油,、農(nóng)藥降解菌的高效篩選,。

l病毒滴度分析-蝕斑/噬菌斑計(jì)數(shù)

懸浮式暗視野照明使得敏感細(xì)菌菌層為白色烈性噬菌斑形成的透明斑為黑色,;萊茵伯格照明可讓結(jié)晶紫或中性紅染色的細(xì)胞層著色明艷,,病毒空斑更易觀察。影像的銳度與反差,,幫助實(shí)現(xiàn)蝕斑/噬菌斑的準(zhǔn)確分割和精確計(jì)數(shù),。

l菌絲生長速率分析工具

菌絲生長速率、菌絲生長抑制率,、對峙培養(yǎng)分析,、室內(nèi)毒力測定等實(shí)驗(yàn)常采用十字交叉法測量菌落直徑。由于多數(shù)霉菌菌落蔓延,、疏松,、邊緣發(fā)散不規(guī)則,測量的人為誤差大,,效率低,。迅數(shù)“霉菌一鍵測量”模塊,只需用“魔棒”在菌落邊緣點(diǎn)擊一次,,即可瞬間測出大霉菌的面積,、周長、長徑,、短徑,。

l免疫學(xué)研究

迅數(shù)-多區(qū)域統(tǒng)計(jì)算法可以輕松實(shí)現(xiàn)任意多個(gè)區(qū)域的同步一鍵計(jì)數(shù),可用于肺炎鏈球菌莢膜多糖特異性抗體調(diào)理吞噬殺菌試驗(yàn)(OPKA)和抗體依賴補(bǔ)體介導(dǎo)的體外血清殺菌試驗(yàn)(SBA

l多孔板克隆計(jì)數(shù)

高分辨率的HD5000還可用于多孔板的克隆成像,。萊茵伯格照明能使結(jié)晶紫染色的腫瘤或干細(xì)胞克隆鮮艷明亮,;懸浮式暗視野照明,可使軟瓊脂克隆形成高反差的圖像,,自動計(jì)數(shù)大于50um的克隆或細(xì)胞團(tuán)。

lSpot assay 點(diǎn)陣分析

Spot assay常用于檢測不同培養(yǎng)液中細(xì)菌或酵母的生長率,、培養(yǎng)液的連續(xù)梯度稀釋或某個(gè)菌株基因突變型的高通量篩選 ,?!?span>多區(qū)域動態(tài)調(diào)節(jié)統(tǒng)計(jì)”適用于此類分析。

抑菌圈自動測量

lSzone 抑菌圈多模式測量技術(shù)

抑菌圈測量常采用鋼圈雙碟法,、紙片法,、瓊脂打孔法,由于試驗(yàn)環(huán)節(jié)諸多因素,,如:抗生素溶液濃度,、培養(yǎng)基質(zhì)量、PH值,、試驗(yàn)菌菌齡,、培養(yǎng)時(shí)間等,使得*后形成的抑菌圈有些輪廓清晰,,有些邊緣模糊或不整齊并伴有破裂現(xiàn)象,。

迅數(shù)“自動檢測、擬圓逼近,、三點(diǎn)定圓三種算法,,可適應(yīng)不同類型抑菌圈的測量。

l高對比,、高分辨成像---保證測量精度

抑菌圈測量的關(guān)鍵是準(zhǔn)確找到透明圈與底層菌的“邊界線”,。迅數(shù)**設(shè)計(jì)的懸浮式暗視野,使得透明的抑菌圈構(gòu)成“黑背景”,,與周邊灰白色的菌層形成高反差,。

測量精度取決于數(shù)字影像畫質(zhì),而鏡頭與相機(jī)的組合對畫質(zhì)至關(guān)重要,。HD5000采用光學(xué)分辨率達(dá)150LP/mm的大靶面定焦鏡頭,,將通透無畸變的光信號通過4/3英寸大面陣CMOS芯片相機(jī),轉(zhuǎn)為高清細(xì)膩的抑菌圈數(shù)字圖像,。

l抗生素效價(jià)測定

提供一劑量法,、二劑量法、三劑量法及合并計(jì)算,。一劑量法符合美國藥典,,二劑量法和三劑量法符合中國藥典2020版。儀器重復(fù)性自檢,,測量相對誤差≤0.002mm,;均勻性自檢,相對誤差≤0.1%,。

主要功能與技術(shù)指標(biāo)

一,、照明系統(tǒng)

?全封閉鋼鋁合金機(jī)箱(32×34×46cm):精密、堅(jiān)固,,確保光密閉

?平皿載樣艙:下拉式鋁合金隔斷窗,,消除環(huán)境雜散光干擾,,阻斷紫外泄露、避免灰塵進(jìn)入

?霧光漫反射照明

1)96LED列陣與納米反射材料構(gòu)成嵌入式霧光系統(tǒng),,360°連續(xù)漫反射,,凸顯菌落色澤和紋理,消除玻璃培養(yǎng)皿折射形成的光斑,、光環(huán),。

2)色溫變化范圍:3100K5800K照度范圍 50-7000 Lux

3)LED壽命≧20000 小時(shí)

?懸浮暗視野照明

白色LED光源,照度范圍 1005500 Lux 顯色指數(shù)74%

?彩色(12色)凌透背光照明

1)可調(diào)式LED導(dǎo)光列陣,,形成均勻,、高亮的12種色彩透射光

2)照度均勻度大于90%,確保培養(yǎng)皿邊緣與中間得到均勻照明

?多譜萊茵伯格照明

1)12通道可見激發(fā)光,、環(huán)幕逆透射,,與凌透背光可構(gòu)成156種組合照明模式

2)多光譜模式可降低培養(yǎng)基不平整、色變的影響,,減少瓊脂雜質(zhì)的干擾

3)無損光著色技術(shù)與抗干擾精密統(tǒng)計(jì)技術(shù)結(jié)合,,增強(qiáng)菌落之間細(xì)微顏色差異辨別,顯著提高菌落識別,、篩選的精度

?紫外反射光源:254nm用于腔體消毒,、紫外誘變 ;366nm 可用于熒光激發(fā)

?光源控制器

1)隱形彈吸式控制面板,,6路照明選擇開關(guān),、4通道無級亮度調(diào)節(jié)、雙通道色溫調(diào)節(jié)

2)照明組合 自由切換

二,、數(shù)字成像

?1.1英寸大靶面高清工業(yè)定焦鏡頭,,鏡頭中央與邊緣都保持150 lp/mm的分辨率

?超大面陣CMOS相機(jī): SONY 4/3英寸彩色CMOS 傳感器,

分辨率:2100萬像素

單像素尺寸:4.54X4.54um

三,、菌落分析模塊

1.基本菌落計(jì)數(shù)功能

?平皿類型:傾注,、涂布、膜濾,、螺旋平皿,、3M紙片

?全皿菌落統(tǒng)計(jì):菌落總數(shù)統(tǒng)計(jì),并按25檔尺寸分類顯示

?區(qū)域選擇統(tǒng)計(jì):可選擇圓形,、矩形,、任意圈定區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)

?多域平行統(tǒng)計(jì):一次性多區(qū)域同步統(tǒng)計(jì);多區(qū)域“鏤空”統(tǒng)計(jì)

?直徑分類統(tǒng)計(jì):設(shè)置直徑范圍,,統(tǒng)計(jì)特定大小的菌落

?鼠標(biāo)點(diǎn)擊統(tǒng)計(jì):快速標(biāo)記,、添加菌落,適合培養(yǎng)皿邊緣菌落的計(jì)數(shù)

?菌落粘連分割:自動分割相互粘連的菌落,鏈狀菌落由用戶選擇分割或不分割

2.快速菌落統(tǒng)計(jì)

?滾輪參數(shù)調(diào)節(jié)統(tǒng)計(jì)(4種):均質(zhì)平皿,、背景不均,、微小菌落、彩色背景

?一鍵響應(yīng)統(tǒng)計(jì)(3種):單色統(tǒng)計(jì),、霉菌統(tǒng)計(jì)、反式統(tǒng)計(jì)

3.高級菌落統(tǒng)計(jì)

?動態(tài)調(diào)節(jié)統(tǒng)計(jì):可對統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行動態(tài)調(diào)節(jié)修正,,快速獲取**統(tǒng)計(jì)效果,。

?偏差預(yù)估統(tǒng)計(jì):適用于菌落顏色多且復(fù)雜的情況。

?水平集多模型算法:搜索運(yùn)算,,獲取**圖像分割效果,,適應(yīng)培養(yǎng)基背景變換

?特定菌落統(tǒng)計(jì):根據(jù)菌落色澤、大小,、輪廓特征,,識別特定菌落

?反式統(tǒng)計(jì):適合菌落類型極其復(fù)雜而培養(yǎng)基背景均勻

?高粘連菌統(tǒng)計(jì):適合多重粘連菌的分割計(jì)算

?雜菌、雜質(zhì)剔除:根據(jù)形態(tài),、尺寸,、顏色的區(qū)別,進(jìn)行自動雜菌,、雜質(zhì)剔除

?螺旋菌落統(tǒng)計(jì):根據(jù)FDA標(biāo)準(zhǔn)自動計(jì)數(shù)螺旋平板,,支持指數(shù)模式、緩慢指數(shù)模式,、均一模式,、比例模式、草坪模式等,。兼容美國SBI,、西班牙IUL螺旋接種儀。

4.網(wǎng)格濾膜與3M測試片

?黑色實(shí)線網(wǎng)格一鍵統(tǒng)計(jì)

?3M細(xì)菌總數(shù)測試片,、3M金黃色葡萄球菌測試片:一鍵統(tǒng)計(jì)

?3M大腸菌群測試片,、3M大腸桿菌/大腸菌群快速測試片:一鍵統(tǒng)計(jì)+人工選擇

5.典型菌篩選

?單色分類統(tǒng)計(jì):根據(jù)顏色精度、擴(kuò)散度和菌落大小,、輪廓特征,,篩選特定菌落

?多色自動聚類:根據(jù)顏色聚類精度,自動區(qū)分24種不同顏色的菌落

?指定多色篩選:一次篩選1-8種指定顏色菌落

?透明圈特性分析:適用于抑菌圈,、水解圈,、變色圈、溶鈣圈,、溶血圈,、排油圈、溶磷圈分析

?雙色圈自動篩選

6.菌落特征描述

?細(xì)菌,、酵母:顏色,、大小,、形狀、表面形態(tài),、邊緣,、光澤、透明度等特征,,智能描述和排序

?霉菌,、放線菌:正面顏色、反面顏色,、大小,、表面形態(tài)、邊緣,、質(zhì)地等特征,,智能描述和排序

7.微生物限度分析工具

?培養(yǎng)基適用性檢查

?控制菌檢查-菌落形態(tài)

8.專項(xiàng)分析

?防霉檢測:定量分析防霉等級

?多區(qū)域串聯(lián)統(tǒng)計(jì):適合培養(yǎng)基背景不均勻的復(fù)雜菌落

?多區(qū)域并聯(lián)統(tǒng)計(jì):適合多孔板、OPKA,、SBA分析

9.高級工具

?網(wǎng)格清除:消除濾膜網(wǎng)格背景干擾

?人工計(jì)數(shù)修正:添加或刪除菌落

?排除污染區(qū)域:鼠標(biāo)勾勒任意污染區(qū)域,,自動剔除污染區(qū)域的菌落數(shù)

?背景文字清除:自動消除記號筆干擾

?人工粘連分割:手動分割多重粘連菌落

?參數(shù)自動換算:培養(yǎng)皿直徑、樣本稀釋度輸入,,實(shí)現(xiàn)自動換算

?文字,、圖形標(biāo)注:各類繪圖工具和中英文文字嵌入

10.標(biāo)定與測量

?儀器標(biāo)定:儀器自帶標(biāo)定、人工修正標(biāo)定

?一鍵式快速測量:一鍵測定大菌落,,適合真菌,、放線菌的單菌落分析

?全皿自動測量:全皿菌落的等效直徑、面積,、長短徑,、周長、圓度分析

?多向標(biāo)尺測量,、手動精確測量:長度,、角度、弧度,、面積,、弧線、任意曲線

11.圖像處理

?圖像調(diào)節(jié):灰度圖,、負(fù)相圖轉(zhuǎn)換,;亮度、對比度,、飽和度調(diào)節(jié),;RGB調(diào)節(jié)

?圖像增強(qiáng):銳化、自適應(yīng)增強(qiáng)

?圖像濾波:中值濾波、高通濾波,、高斯濾波,、低通濾波、隊(duì)列濾波,、高通高斯

?邊緣檢測:Sobel算子,、Robert算子、Laplace算子,、垂直檢測,、水平檢測

?形態(tài)學(xué)運(yùn)算:腐蝕、膨脹,、開運(yùn)算、閉運(yùn)算

四,、數(shù)據(jù)安全與管理

1.“系統(tǒng),、數(shù)據(jù)、操作,、復(fù)核”四重系統(tǒng)架構(gòu),,分設(shè)職能與權(quán)限,確保數(shù)據(jù)信息的安全,、完整和真實(shí)

?系統(tǒng)管理員(**層):負(fù)責(zé)創(chuàng)建,、管理所有操作員與審核員的賬戶和登入密碼。確保操作員與操作員之間,、操作員與審核員之間的賬戶隔離與數(shù)據(jù)隔離,。

?數(shù)據(jù)管理員(副高層):負(fù)責(zé)全部測試數(shù)據(jù)的檔案管理、以及計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫管理,。封存所有審核通過的測試報(bào)告或?qū)⒃紙D片,、測試數(shù)據(jù)備份、導(dǎo)出,,保證了數(shù)據(jù)的完整性,、安全性。

?操作員:負(fù)責(zé)培養(yǎng)皿菌落的測試,、自檢,、修正、形成電子報(bào)告,、遞交審核,、對審核通過后的文件進(jìn)行報(bào)告打印。

?復(fù)核員:負(fù)責(zé)對操作員遞交的測試報(bào)告進(jìn)行審核,。核查數(shù)據(jù)輸入與處理過程,,但無權(quán)修改;對存疑報(bào)告作“審核退回”處理,要求操作員重新測試,;對“審核通過”的報(bào)告將**性存檔,,無論審核員還是操作員都無權(quán)再刪除,以確保數(shù)據(jù)的原始性和真實(shí)性,。

2.數(shù)據(jù)存儲與導(dǎo)出

?以電子數(shù)據(jù)為主,,記錄:樣本來源、編號,、稀釋度,、平皿圖片、識別效果,、計(jì)數(shù)值,、所用統(tǒng)計(jì)工具、參數(shù)設(shè)置,、修正情況,,確保記錄信息完整。

?滿足質(zhì)量審計(jì),,存儲的電子數(shù)據(jù)能以PDFExcell格式打印輸出

3.水印簽章技術(shù),、防篡改技術(shù)、測試流程智能重構(gòu)技術(shù),,實(shí)現(xiàn)有效的審計(jì)追蹤

?防篡改技術(shù)

1)采用多用戶登入管理,,所有操作員、審核員的名字,,被系統(tǒng)自動記錄在操作流程和測試報(bào)告中,;所有操作日期、審核日期,,由計(jì)算機(jī)自動生成,,避免錯(cuò)填或偽造。

2)全部操作流程,,包括:菌落圖片,、培養(yǎng)皿尺寸、樣本稀釋度,、統(tǒng)計(jì)工具,、所用參數(shù)、測試所得的菌落總數(shù),、自檢修正后的菌落總數(shù)等,,由計(jì)算機(jī)自動記錄在數(shù)據(jù)庫中,操作員無法進(jìn)行改動,,為后續(xù)審計(jì)提供全部真實(shí)數(shù)據(jù),。

?水印簽章技術(shù)

“審核通過”的測試報(bào)告會自動生成操作員和審核員的賬戶電子簽名,,并在報(bào)告上加印防偽的“審核通過”水印簽章。

?測試流程的智能重構(gòu)技術(shù)

1)“復(fù)核員”打開“等待審核”的測試記錄,,計(jì)算機(jī)自動復(fù)原操作員的全部流程和測試環(huán)境,,包括:當(dāng)時(shí)所測的培養(yǎng)皿圖片、測試結(jié)果,、培養(yǎng)皿尺寸,、樣本稀釋度、采用的統(tǒng)計(jì)工具及所用參數(shù),、測試所得的菌落總數(shù),、修正情況……

2)通過測試環(huán)境和測試流程的重現(xiàn),復(fù)核員可以追溯操作員的全部操作,,復(fù)核測試結(jié)果的準(zhǔn)確性,,達(dá)到審計(jì)追蹤目的。

五,、抑菌圈分析模塊

1.Szone 抑菌圈多模式測量技術(shù)

?自動檢測:基于抑菌圈輪廓的精確邊緣檢測,,適合邊緣清晰、圓形抑菌圈

?擬圓逼近:基于抑菌圈輪廓的圓形擬合逼近,,適合邊緣破裂、非標(biāo)準(zhǔn)圓形抑菌圈

?人工檢測:鼠標(biāo)點(diǎn)擊抑菌圈邊緣上三點(diǎn)成圓,,適合邊緣模糊的抑菌圈

2.抗生素效價(jià)測定

?一劑量法效價(jià)檢測:適合美國藥典

?二劑量法,、三劑量法及合并計(jì)算:適合中國藥典2020

?重復(fù)性自檢:相對誤差≤0.01%、重復(fù)測量精度 ≤0.002mm

?均勻性自檢:相對誤差≤0.05%

?臺間測量差異≤0.2%

3.舒巴坦敏感β-內(nèi)酰胺酶檢驗(yàn)

?純水驗(yàn)證:根據(jù)(A),、(B),、(D)產(chǎn)生抑菌圈,D-C3,, B-A3 ,,判定系統(tǒng)成立

?自動檢測三個(gè)平行樣本的(A)、(B),、(C),、(D)抑菌圈,并數(shù)據(jù)導(dǎo)入

?自動計(jì)算平行試驗(yàn)平均值,,智能判別結(jié)果的陰陽性,。

?無效報(bào)告自動預(yù)警

六、儀器規(guī)格與配置

?多譜超分辨菌落成像系統(tǒng)主機(jī)1

?菌落分析軟件,、自動抑菌圈測量軟件,、抗生素效價(jià)測定軟件、舒巴坦敏感β-內(nèi)酰胺酶檢驗(yàn)軟件

?高端一體電腦::雙核四線程CPU/4G內(nèi)存/1T硬盤/23"高清屏,,Windows 10系統(tǒng)

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