
高效 & 高通量的 生理/藥理 檢測工具
ZEISS 鈣離子成像
提供大範圍神經活性、藥理反應及藥物篩選平臺
其核心優勢在於將微觀的離子流動轉化為可量化的生物大數據:
1. 高時空解析度的動態監測
該技術能以毫秒級的反應速度,捕捉細胞內鈣離子的濃度變化及傳導。即時性的量化工具對於研究神經元的突觸傳遞(Synaptic transmission)或心肌細胞的興奮-收縮偶聯(Excitation-Contraction Coupling)至關重要。
2. 克服細胞異質性的精準定量
透過 Fura-2 等比率計量(Ratiometric)影像技術,系統能自動校正因細胞厚度、鈣離子探針裝載濃度不均或螢光漂白所造成的影響。這使得在複雜的實驗環境中,也能確保實驗結果在不同細胞樣本間具備高度的重複性與可比性。
3. 從單細胞到群體網絡的系統評價
平台支持在大視野下同時監測數顆細胞的活動特徵。這不僅能觀察單一細胞的藥理特徵,更能分析細胞群體間的同步化行為(Synchronization)與網絡連接性。這在評估抗心律不整藥物、神經調控藥物或抗癲癇藥物開發中,提供了不可替代的系統級生理指標。
4. 加速藥物篩選的轉化價值
結合自動化 ROI(感興趣區域)識別與智慧數據處理,該應用能迅速生成量效曲線(Dose-response curves)。這種從「視覺影像」到「數位生理指標」的快速轉化,極大地縮短了藥物前期開發的週期,是連結基礎研究與臨床轉化的關鍵橋樑。
鈣離子成像技術- 小知識:
鈣離子Ca²⁺ 染劑
離子敏感染劑是能與特定離子進行可逆結合的螢光分子。這些染劑透過螢光強度的增強或減弱,來表示離子濃度的變化。離子敏感染劑主要分為兩大類:
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單波長染劑: 如 Fluo-3 和 Calcium Green,適用於非比率計量(non-ratiometric)測量。其發射螢光的強度與游離離子濃度成正比。
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雙波長染劑: 用於比率計量(ratiometric)測量。這類指標藥劑又可進一步分為兩組:
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雙發射離子指示劑: 這些染劑在單一波長下受激發,但在與特定離子結合後,其發射光譜會發生位移。此類組中最知名且常被應用的指示劑是 Indo-1。
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雙激發離子指示劑: 這些染劑在兩個不同的波長下受激發,其發射螢光的強度隨離子濃度而變化。Fura-2 是最常用的比率計量 Ca2+指示劑之一。
Fura-2
Fura-2 在未結合 Ca²⁺的狀態下,可被 380 nm 激發。而在結合 Ca²⁺ 的狀態下,則被 340 nm 激發。激發後皆發射出約 510 nm 的綠色螢光。隨著 Ca²⁺ 濃度增加,340 nm 激發的綠螢光強度會上升,而 380 nm 的螢光強度則會下降。形成一個比值的變化。
鈣離子成像技術常與細胞技術共同使用,包括:ester loading、microinjection、patch-clamp、 等等。
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比率計量測量(Ratiometric Measurement)的優點
透過比率法,可以避免因染劑分布不均、染劑滲漏、光漂白(photo bleaching)以及細胞厚度不一所產生的 artifacts。
