IonOptix 的系统能快速实时记录和同步测量细胞的钙和收缩。我们的独 特性在于能同时提供荧光光度测量与单个细胞的几何测量。所有单独的系统 组件均可以独立运作,或组成一个完整的集成工作站。这样可实现精确而同 步的数据采集,让研究人员获得细胞的长度和肌节与钙的实时的同步数据, 优胜于使用一般的荧光系统。

 

　　实时测量心肌细胞的一些生理指标的同时得到样品内离子浓度的微量动态变化.如钙离子，可以得到“钙瞬变”的同时得到因钙离子的变化引起细胞收缩幅度、肌小节长度以及单个细胞的力学变化，力学与长度的关系，实现等长收缩或等张收缩。等诸多功能性指标的数据。因活心肌细胞不停收缩与舒张的特性，需要在可视样品状态下测量样品边缘动态，能更精确的实时观察细胞活性状态。

 

 

 

　　缺血再灌注损伤：心肌细胞浆内Ca2+的变化、PH值的变化;

　　心肌细胞线粒体内Ca2+的变化，变性肌力药物筛选及机理研究;

　　H2O2导致的心肌损伤：Na+的作用;

　　MDMA导致的心肌损伤：ROS的作用;

　　心衰模型研究：各钙调控蛋白的功能研究;

 

 

 

 

技术参数：

　　1. 双激发光源系统

　　1.1荧光离子实时测量，如测钙，通过钙离子变化比率，实时计算钙绝对浓度

　　1.2采样频率1000Hz。

　　2.CCD摄像细胞长度采集系统：用于测量细胞长度与肌小节数据。

　　2.1分辨率：≥774×490 pixel

　　2.2帧频：250HZ-500HZ;

　　3.在线控温系统：用于细胞实验中的液体温控，保持细胞的活性。

　　3.1两种恒温模式：PWM [8W] or analog [2W]

　　3.2心肌细胞专用细胞槽，配置给药灌流口，场电刺激电极，温度探针。

　　4. 数据采集系统(主机)和采集分析软件：

　　4.1数据采集系统：

　　4.2 25针光源控制端口;

　　4.3 ±5V四通道A/D转换器，双通道D/A转化器;

　　5.采集分析软件：

　　5.1一个软件控制并记录，两种收缩测量模式：可视化动测量细胞收缩长度、肌小节及长度同步测量，数据的无缝连接，实时图形化数据反馈;

　　5.2心肌细胞肌小节测量实时记录肌节长度变化数据;

　　5.3单个细胞的收缩/舒畅长度测量：细胞舒张时最大长度，细胞收缩时最小长 度，细胞收缩幅度，细胞收缩幅度比值，细胞收缩时最大速率，细胞舒张时最大速率

　　6. 场电刺激器：专用于活心肌细胞的电刺激起搏

　　6.1频率范围：0.01-99Hz;

　　6.2脉冲域宽范围：0.4-24msec;

　　7. 光电倍增管：

　　7.1采样频率1000Hz。

　　7.2信号放大倍数大于1000倍，光电转化率大于20%。

　　7.3理想检测离子浓度达到0.1xKd到10xKd，最小离子浓度检测限为：1 nM。

 

参考文献：

Cardiac resynchronization therapy restores sympathovagal balance in the failing heart by differential remodeling of cholinergic signaling.

DeMazumder, Deeptankar, et al. Circulation research 116.10 (2015): 1691-1699. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.116.305268

Mechanochemotransduction during cardiomyocyte contraction is mediated by localized nitric oxide signaling.

Jian, Zhong, et al. Science signaling 7.317 (2014): ra27. DOI: 10.1126/scisignal.2005046

neonatal Transplantation Confers Maturation of PSC-Derived Cardiomyocytes Conducive to Modeling Cardiomyopathy

gun-Sik Cho, Dong I. Lee, et al Cell Report:S2211-1247(16)31745-4

 

用户单位：

空军军医大学

广州医科大学

中国中医科学院

武汉大学中南医院