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产品介绍 当前位置:首页 > 产品介绍 > 斑马鱼研究设备

类型: 斑马鱼研究设备

名称:斑马鱼胞内单细胞测量系统

CellFish intracellular single heart cell measuring system

型号:ZFS-03

  • 产品介绍
  • 产品特点
  • 产品参数
  • 产品应用
  • 文献参考

MDE 公司通过标准的微电极技术,多年来已成功的设计开发了自己独特的工作站。更深入的开发了针对胚胎(the embryonic)和成年斑马鱼心脏(adult zebrafish heart)离子通道( ion channels)电压响应(AP)的测量-----CellFish system。

 

标准微电极方法优势(The advantage of the standard microelectrode method)

近几十年来研究证明,斑马鱼是心脏研究的首选研究课题,尤其是心脏生理和药理试验,斑马鱼心脏电生理学显示了许多相似点,目前使用的哺乳动物实验模型,例如:离子通道(ion channels)、心电图(ECG)等,它有一个独特的生理发展适应性。基于相似性的发现,应用在哺乳动物的细胞(cellular)技术(标准微电极(standard microelectrode)、膜片钳(patch clamp))也用于对斑马鱼的研究了。

 

 

Atrial and ventricular cardiac action potentials 

 

成年斑马鱼the adult zebrafish (A),人类human(B)和小鼠mouse (C)心房和心室心脏动作电位

 

图中分别是成年斑马鱼the adult zebrafish (A),人类human(B)和小鼠mouse (C)的心房(左列)和心室(右列)心脏动作电位的代表性图形,斑马鱼自发的搏动的心脏APs记录是在28°下测量的,而人类和小鼠心脏组织是在37°C下通过1赫兹的频率刺激测定的,斑马鱼的记录是从心室的心尖一半和从心房的中心区域获得。

 

标准微电极技术的优点是,横跨膜的变化记录从制备电极刺穿到放大器,在一个细胞的准备、电极的尖端检测细胞内空间与细胞外空间的电势变化。这种技术确保了细胞内外空间之间的电压变化,由此可对所引起的给定区域的所有活跃的离子通道进行测量,测量方法获得的ECG信号,定义了心电图(ECG)的曲线形成,该心脏生理检查方法的曲线形成已在临床实践中广泛使用。

 

 

 

系统组成

1. 机械单元(Mechanical unit);

2. 测量系统(Measuring system):

① 高输入阻抗(High input impedance)、低噪声放大器 low noise amplifier );

② 数据显示、存储和分析硬件/软件(EASY-CEL);

 

机械单元(The mechanical unit):

它的底部是一个高度稳定,无振动平台,从而保持了成鱼 (adult)和胚胎标本(embryonic specimen)的制备,各组件功能:

 

       

 Mechanical unit(机械装置)        Flowchart the mechanical unit(机械装置流程图)

 

1) 成鱼心脏解剖器官浴模式(The organbath modes for adult fish heart dissection)

开循环(Open circuit)


生理溶液在器官浴里不断流动和保持合适的液体水位便于泵抽吸。

 

 

 

闭循环(Closed circuit)
流动的生理溶液中止:龙头1闭合,龙头3打开时泵就停止,该溶液就可以添加到器官里。

 

 

2) 试验装置(The setup of equipment necessary for the experiment)

 

系统设计优点之一是所必需的试验设备(pl:操纵器(manipulators)、器官浴(organ bath)、灯光( lighting)、等等)被安装在工作台最佳位置,另一个优点是试验人员可以灵活的改变工作台上的器官浴位置,以适应任何的物种,设定穿刺由器官浴的纵向可调支承的位置。该解决方案允许多个胚胎的同时测量。

 

 

 The mechanical design of the system

 

     

 

Embryo in the bath 浴槽里胚胎    The organ bath 器官浴槽

 

 

 

 

 


 

存储模式(Store mode) 

提供有主曲线显示,某一个特定时刻的存储、在测量过程中的任何时间、并比较该曲线与在该时刻测量或监测的曲线。此外,还有一种可能性,以计算平均距离的曲线。


                                 

                 Store mode                                                                         Average mode

 

刺激隔离器(Internal stimulator with  isolated power output stage)

Parameter ranges:参数范围:

1.  脉冲周期Pulse Period (PP)500μs...999 s

2.  延迟Delay (DE)0.1μs...999 s

3. 脉冲宽度Impulse Width (PW)10μs.. .999 s

4.  训练延迟Train Delay (TD)10 μs...999 s

5. 训练编号Train Number (TN) 1 ... 999


刺激隔离器性能规格:

1.  最大输出电压Max. output voltage ± 10 V, ± 100 V

2. 电流限制Current limit ± 10 mA, ± 100 mA

 

       

          Stimulator settings                                     Stimulator module

 

 

 

 

 

 

 

刺激隔离器(Internal stimulator with isolated power output stage)

Parameter ranges:参数范围:

1. 脉冲周期Pulse Period (PP)500μs...999 s

2. 延迟Delay (DE)0.1μs...999 s

3. 脉冲宽度Impulse Width (PW)10μs.. .999 s

4. 训练延迟Train Delay (TD)10 μs...999 s

5. 训练编号Train Number (TN) 1 ... 999

 

刺激隔离器性能规格:

1. 最大输出电压Max. output voltage ± 10 V, ± 100 V

2. 电流限制Current limit ± 10 mA, ± 100 mA

 

心脏单细胞(Heart single-cell registration)

对于与标准的微电极技术测量心脏的AP曲线,在联机模式中的以下参数被显示,分析和存储,在测量过程中。在后期的脱机模式下的AP曲线和保存的参数可被重新分析和修饰:

1. RP – rest potential

2. TOP – taking off potential

3. APA1 – AP to the RP = OS – RP

4. APA2 – AP to the MDP =OS – MDP

5. MDP – minimum potential

6. OS – overshot

7. APD10 –10% coming back

8. APD25 –25% coming back

9. APD50 –50% coming back

10. APD75 –75% coming back

11. APD90 - 90% coming back

12. APD50mV –50mV coming back

13. CT – leading time

14. dVmax – the fastest point of the rising branch of the sign

15. dVmin – the fastest point of the descending branch of the signal

 

系统配置:

完整的工作站(Complete Workstation): 包含放大器,硬件接口,软件,刺激隔离器和电脑。

 

          

                     preamplifier                 Stimulator module             Cetral workstation



                                     刺激隔离器 


                                     

          Converter                         preamplifier             Easy CELL software module

 

附件Additional devices :

 

     

 法拉第笼KFA Faraday cage           球形操纵器带刺激电极               精密操纵器 (1μm/pace X,Y plane)

 

 

 

 

 

 

 

 

测量系统The measuring system
为了实现这些有利的参数,线性放大器被选为参考接地,所有的这些服务功能由放大器提供(例如:容量补偿(capacity compensation)、电阻测量(resistance measurement),直流电极接触电势取消(DC electrode contact potential cancellation )等)都可以通过不断的电阻(1?)参考接地。


包含组件:

1.  高输入阻抗(high input impedance(1012?),

   低噪音(low noise),低容量(low capacity(25pF) 放大器,

2.  隔离刺激器(isolated stimulator end stage 10V/10mA),

3.  INTRASYS测量、分析和数据存储软硬件系统与刺激器模块。

为了避免外部噪声污染(由于该系统不包含任何过滤器),并保持容量低,与力学共同的屏蔽接地点已被设计好。通过这一点,我们可连接到法拉第笼的屏蔽接地(GND)。

 

                                  测量系统(The measuring system


1) 放大器(amplifier)

该放大器是为标准的微电极技术开发的,应用技术解决方案允许使用10MΩ和100MΩ之间的玻璃电极的AP信号精确传输。放大器包含两部分:一个是““INTE”高输入阻抗前置放大器,它可以直接连接到电极套管(例如:WPI, Harvard, Clark, etc.);另一元件是功率放大器,其中包含先前描述的电路元件,并且提供了连接到数据成像,存储和分析用硬件-软件系统(EASY-CEL)。


    

                        preamplifier                                                   amplifier

 

2) EASY-CEL 软硬件

EASY-CEL是一个单通道存储示波器软件,该软件可被用于显示,存储和分析细胞内外电位,引发在心脏或任何其他解剖区域(例如:脑(brain)、骨髓( bone marrow)等)的体内( in-vivo)或体外(in-vitro)的方法。

 

         

 单细胞活动(One-cell activity)                  皮层诱发电位(Cortical evoked potentials)


       

 心脏单细胞(Heart one cell)                  细胞内单个神经细胞(Intracellular one neuronal cell) 

 

心脏单细胞(Heart single-cell registration) 

对于与标准的微电极技术测量心脏的AP曲线,在联机模式中的以下参数被显示,分析和存储,在测量过程中。在后期的脱机模式下的AP曲线和保存的参数可被重新分析和修饰:

1.  RP – rest potential 

2.  TOP – taking off potential

3.  APA1 – AP to the RP = OS – RP

4.  APA2 – AP to the MDP =OS – MDP

5.  MDP – minimum potential

6.  OS – overshot

7.  APD10 –10% coming back

8.  APD25 –25% coming back

9.  APD50 –50% coming back

10. APD75 –75% coming back

11. APD90 - 90% coming back

12. APD50mV –50mV coming back

13. CT – leading time

14. dVmax – the fastest point of the rising branch of the sign

15. dVmin – the fastest point of the descending branch of the signal

 

   

           Software surface                                            Analyzed parameters

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dafabet888大发