高速成像技术与压敏或钙敏染料相结合，精确采集记录、分析组织或细胞的生物电信号，通过专业软件对数据进行进一步的分析处理；压敏染料或钙敏染料使得组织或细胞的光强度随电压或钙浓度变化而变化；使用成像频率达2KHz以上的高速相机采集组织或细胞的电信号变化过程；软件记录组织或细胞的生物电信号动态图像变化过程，并进一步分析感兴趣区域的信号变化过程，编辑成波形曲线；不仅可以获得电信号变化的时间，还可以获得电信号的空间分布以及传播规律。

高速成像电生理分析系统广泛应用于心血管、神经科学研究；测量包括对象：细胞、组织、脑切片、心肌切片等；应用领域包括：心血管研究、神经科学研究、药物筛选、药物安全性评价等。

原理

钙成像技术

• 钙离子敏感的荧光指示剂标记组织或细胞样本

• 实验样本放置在显微镜载物台，高帧率相机捕捉样本活动过程

• 软件分析样本活动过程中钙浓度变化过程并记录为变化曲线；如：钙离子变化曲线，钙释放次数，钙瞬时增加幅度等

电压成像技术

• 使用对膜电位变化敏感的荧光指示剂（Voltage Indicators），直接标记细胞膜上的电压变化

• 样本放置在显微镜载物台，高帧率相机捕捉样本活动过程中电压信号变化过程

• 电压变化直接响应动作电位的发生过程，电压变化的速度比钙离子的速度更快，可提供更高的时间分辨率

• 使用DV-1K高达2KHz的帧速率可捕捉组织或细胞样本电压变化过程

• 软件分析样本活动过程中电压变化过程并分析记录为变化曲线；如：电压变化过程、变化幅度、变化次数、频率、变化时间等

• DaVinci-1K相机可实现高帧率、良好的纵横比及大视场成像

• 2KHz的电压成像速率，最高可达5KHz的高速相机

• 操作简便的信号处理软件，同步显示样本图像及信号数据

• 最高可同时分析32个感兴趣区域的钙信号或电压信号

• 可手绘选择需要分析的区域

• 单细胞、多细胞、整体组织水平的钙信号、电压信号高速成像测量分析平台

• 心脏及神经信号传导研究的理想设备

Amy Erica Lin , Patrick T. Ellinor, Benjamin L. Ebert, et.al., (2024)Clonal Hematopoiesis of Indeterminate Potential With Loss of Tet2 Enhances Risk for Atrial Fibrillation Through Nlrp3 Inflammasome Activation. Circulation, Volume 149, Number 18.

Yi-Chieh Huang, Hui-Ching Chen, Yu-Ting Lin, ..., Eric R. Schreiter, Bei-Jung Lin, Tsai-Wen Chen. (2024) Dynamic assemblies of parvalbumin interneurons in brain oscillations, Neuron 112, 1–14

Jelena Platisa, Xin Ye, Allison M. Ahrens, Chang Liu, Ichun Anderson Chen, Ian G.Davision, Lei Tian, Vicent A.Pieribone, Jerry L.Chen(2023) High-speed low-light in vivo two-photon voltage imaging of large neuronal populations. Nature Methods volume 20, pages1095–1103

Yihe Ma, Wen-Chi Shu, Lin Lin, Xiao-Jie Cao, Donata Oertel, Philip H. Smith and Meyer B. Jackson(2023) Imaging Voltage Globally and in Isofrequency Lamina in Slices of Mouse Ventral Cochlear Nucleus. eNeuro 15 February 2023, 10 (3)

Katherine S. Scheuer, Anna M. Jansson, Minjie Shen, Xinyu Zhao and Meyer B. Jackson(2025) Fxr1 Deletion from Cortical Parvalbumin Interneurons Modifies Their Excitatory Synaptic Responses. eNeuro 3 January 2025, 12 (1) 

Aneesh Bapat, Guoping Li, Ling Xiao, et.al., (2022) Genetic inhibition of serum glucocorticoid kinase 1 prevents obesity-related atrial fibrillation. JCI Insight. 2022 Oct 10;7(19)

Kikuchi K, Holdway JE, Werdich AA, Anderson RM, Fang Y, Egnaczyk GF, Evans T, Macrae CA, Stainier DY, Poss KD. (2010) Primary contribution to zebrafish heart regeneration by gata4(+) cardiomyocytes. Nature 464(7288):601-5