（CellFish system）
The AP measurement of the embryonic and adult zebrafish heart ion channels

MDE 公司通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的微電極技術(shù)，多年來(lái)已成功的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了自己獨(dú)特的工作站。更深入的開(kāi)發(fā)了針對(duì)胚胎（the embryonic）和成年斑馬魚心臟（adult zebrafish heart）離子通道（ ion channels）電壓響應(yīng)(AP)的測(cè)量-----CellFish system。

標(biāo)準(zhǔn)微電極方法優(yōu)勢(shì)（The advantage of the standard microelectrode method）

近幾十年來(lái)研究證明,斑馬魚是心臟研究的首選研究課題,尤其是心臟生理和藥理試驗(yàn)，斑馬魚心臟電生理學(xué)顯示了許多相似點(diǎn),目前使用的哺乳動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，例?離子通道（ion channels)、心電圖(ECG)等,它有一個(gè)獨(dú)特的生理發(fā)展適應(yīng)性。基于相似性的發(fā)現(xiàn),應(yīng)用在哺乳動(dòng)物的細(xì)胞（cellular)技術(shù)(標(biāo)準(zhǔn)微電極（standard microelectrode）、膜片鉗（patch clamp）)也用于對(duì)斑馬魚的研究了。

Atrial and ventricular cardiac action potentials
成年斑馬魚the adult zebrafish (A)，人類human(B)和小鼠mouse (C)心房和心室心臟動(dòng)作電位

系統(tǒng)組成
1. 機(jī)械單元（Mechanical unit）；
2. 測(cè)量系統(tǒng)（Measuring system）：
①　高輸入阻抗（High input impedance）、低噪聲放大器 low noise amplifier )；
②　數(shù)據(jù)顯示、存儲(chǔ)和分析硬件/軟件(EASY-CEL)；

機(jī)械單元（The mechanical unit）：
它的底部是一個(gè)高度穩(wěn)定,無(wú)振動(dòng)平臺(tái),從而保持了成魚 (adult)和胚胎標(biāo)本(embryonic specimen)的制備，各組件功能：

                           
     Mechanical unit（機(jī)械裝置）                    Flowchart the mechanical unit（機(jī)械裝置流程圖）
 
1) 成魚心臟解剖器官浴模式（The organbath modes for adult fish heart dissection）

開(kāi)循環(huán)（Open circuit）
生理溶液在器官浴里不斷流動(dòng)和保持合適的液體水位便于泵抽吸。

閉循環(huán)（Closed circuit）
流動(dòng)的生理溶液中止:龍頭1閉合,龍頭3打開(kāi)時(shí)泵就停止，該溶液就可以添加到器官里。

 
2) 試驗(yàn)裝置（The setup of equipment necessary for the experiment）
系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)之一是所必需的試驗(yàn)設(shè)備(pl:操縱器（manipulators）、器官?。╫rgan bath）、燈光（ lighting）、等等)被安裝在工作臺(tái)最佳位置，另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是試驗(yàn)人員可以靈活的改變工作臺(tái)上的器官浴位置,以適應(yīng)任何的物種，設(shè)定穿刺由器官浴的縱向可調(diào)支承的位置。該解決方案允許多個(gè)胚胎的同時(shí)測(cè)量。

The mechanical design of the system
        

   Embryo in the bath 浴槽里胚胎                    The organ bath 器官浴槽
 
測(cè)量系統(tǒng)（The measuring system）

包含組件：
1. 高輸入阻抗（high input impedance(1012?),
低噪音（low noise）,低容量（low capacity(25pF) 放大器,
2. 隔離刺激器(isolated stimulator end stage 10V/10mA),
3. INTRASYS測(cè)量、分析和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)軟硬件系統(tǒng)與刺激器模塊。
為了避免外部噪聲污染（由于該系統(tǒng)不包含任何過(guò)濾器），并保持容量低，與力學(xué)共同的屏蔽接地點(diǎn)已被設(shè)計(jì)好。通過(guò)這一點(diǎn)，我們可連接到法拉第籠的屏蔽接地（GND)。

               測(cè)量系統(tǒng)（The measuring system）
 
1) 放大器(amplifier)
該放大器是為標(biāo)準(zhǔn)的微電極技術(shù)開(kāi)發(fā)的，應(yīng)用技術(shù)解決方案允許使用10MΩ和100MΩ之間的玻璃電極的AP信號(hào)精確傳輸。放大器包含兩部分：一個(gè)是““INTE”高輸入阻抗前置放大器,它可以直接連接到電極套管(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電路元件，并且提供了連接到數(shù)據(jù)成像，存儲(chǔ)和分析用硬件-軟件系統(tǒng)（EASY-CEL）。

為了實(shí)現(xiàn)這些有利的參數(shù)，線性放大器被選為參考接地，所有的這些服務(wù)功能由放大器提供(例如:容量補(bǔ)償（capacity compensation）、電阻測(cè)量（resistance measurement），直流電極接觸電勢(shì)取消（DC electrode contact potential cancellation ）等)都可以通過(guò)不斷的電阻（1?）參考接地。

             preamplifier                                                                 amplifier
 
2) EASY-CEL 軟硬件
EASY-CEL是一個(gè)單通道存儲(chǔ)示波器軟件，該軟件可被用于顯示，存儲(chǔ)和分析細(xì)胞內(nèi)外電位，引發(fā)在心臟或任何其他解剖區(qū)域（例如:腦（brain）、骨髓（ bone marrow）等）的體內(nèi)（ in-vivo）或體外（in-vitro）的方法。

                                           
心臟單細(xì)胞（Heart single-cell registration）
對(duì)于與標(biāo)準(zhǔn)的微電極技術(shù)測(cè)量心臟的AP曲線，在聯(lián)機(jī)模式中的以下參數(shù)被顯示，分析和存儲(chǔ)，在測(cè)量過(guò)程中。在后期的脫機(jī)模式下的AP曲線和保存的參數(shù)可被重新分析和修飾：
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
 
存儲(chǔ)模式（Store mode）
提供有主曲線顯示，某一個(gè)特定時(shí)刻的存儲(chǔ)、在測(cè)量過(guò)程中的任何時(shí)間、并比較該曲線與在該時(shí)刻測(cè)量或監(jiān)測(cè)的曲線。此外，還有一種可能性，以計(jì)算平均距離的曲線。

              Store mode                                       Average mode
 
刺激隔離器（Internal stimulator with isolated power output stage）
Parameter ranges:參數(shù)范圍：
1. 脈沖周期Pulse Period (PP)500μs...999 s
2. 延遲Delay (DE)0.1μs...999 s
3. 脈沖寬度Impulse Width (PW)10μs.. .999 s
4. 訓(xùn)練延遲Train Delay (TD)10 μs...999 s
5. 訓(xùn)練編號(hào)Train Number (TN) 1 ... 999
 
刺激隔離器性能規(guī)格：
1. 最大輸出電壓Max. output voltage ± 10 V, ± 100 V
2. 電流限制Current limit ± 10 mA, ± 100 mA

        Stimulator settings                                   Stimulator module
 
系統(tǒng)配置：
完整的工作站（Complete Workstation）： 包含放大器，硬件接口，軟件，刺激隔離器和電腦。

                   
               
     
附件（Additional devices） ：

 法拉第籠KFA Faraday cage                   球形操縱器帶刺激電極                             精密操縱器 (1μm/pace X,Y plane)