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MDE 公司通過標(biāo)準(zhǔn)的微電極技術(shù)，多年來已成功的設(shè)計(jì)開發(fā)了自己獨(dú)特的工作站。更深入的開發(fā)了針對胚胎（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)的測量-----CellFish system。

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

近幾十年來研究證明,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?；谙嗨菩缘陌l(fā)現(xiàn),應(yīng)用在哺乳動物的細(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)心房和心室心臟動作電位

圖中分別是成年斑馬魚the adult zebrafish (A)，人類human(B)和小鼠mouse (C)的心房(左列)和心室(右列)心臟動作電位的代表性圖形，斑馬魚自發(fā)的搏動的心臟APs記錄是在28°下測量的，而人類和小鼠心臟組織是在37°C下通過1赫茲的頻率刺激測定的，斑馬魚的記錄是從心室的心尖一半和從心房的中心區(qū)域獲得。

標(biāo)準(zhǔn)微電極技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是,橫跨膜的變化記錄從制備電極刺穿到放大器,在一個(gè)細(xì)胞的準(zhǔn)備、電極的尖端檢測細(xì)胞內(nèi)空間與細(xì)胞外空間的電勢變化。這種技術(shù)確保了細(xì)胞內(nèi)外空間之間的電壓變化，由此可對所引起的給定區(qū)域的所有活躍的離子通道進(jìn)行測量，測量方法獲得的ECG信號，定義了心電圖（ECG）的曲線形成,該心臟生理檢查方法的曲線形成已在臨床實(shí)踐中廣泛使用。

系統(tǒng)組成

1. 機(jī)械單元（Mechanical unit）；

2. 測量系統(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,無振動平臺,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）

開循環(huán)（Open circuit）

生理溶液在器官浴里不斷流動和保持合適的液體水位便于泵抽吸。

閉循環(huán)（Closed circuit）
流動的生理溶液中止:龍頭1閉合,龍頭3打開時(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）、器官浴（organ bath）、燈光（ lighting）、等等)被安裝在工作臺最佳位置，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)測量。

The mechanical design of the system

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

存儲模式（Store mode）

提供有主曲線顯示，某一個(gè)特定時(shí)刻的存儲、在測量過程中的任何時(shí)間、并比較該曲線與在該時(shí)刻測量或監(jiān)測的曲線。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

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

心臟單細(xì)胞（Heart single-cell registration）

對于與標(biāo)準(zhǔn)的微電極技術(shù)測量心臟的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，在測量過程中。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

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。

preamplifier Stimulator module Cetral workstation

刺激隔離器

Converter preamplifier Easy CELL software module

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)

測量系統(tǒng)（The measuring system）
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）、電阻測量（resistance measurement），直流電極接觸電勢取消（DC electrode contact potential cancellation ）等)都可以通過不斷的電阻（1?）參考接地。

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測量、分析和數(shù)據(jù)存儲軟硬件系統(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。通過這一點(diǎn)，我們可連接到法拉第籠的屏蔽接地（GND)。

測量系統(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，存儲和分析用硬件-軟件系統(tǒng)（EASY-CEL）。