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膜電位轉化光譜影像圖佈系統 - Optical Mapping

SciMedia 的膜電位轉化光譜影像圖佈系統 ( Optical Mapping ) 來自日本理研科技. 是該領域的領先者. 兩個主要應用領域 (Voltage-sensitive dye & Calcium dye ) :

1). 心臟類型的膜電位轉化光譜影像圖佈系統 ( Cardiac Optical Mapping & Imaging )
2). 神經類型的膜電位轉化光譜影像圖佈系統 ( Neuronal Optical Mapping & Imaging )

MiCAM05-N256 : 1818 fps ( 256 x 256 ) CMOS 超高速高靈敏相機系統
MiCAM03-N256 : 1000 fps ( 256 x 256 ) CMOS 超高速高靈敏相機系統 (選配 1818 fps )


SciMedia 全球用戶超過20年以上未曾間斷的發表文獻, 在 Optical Mapping 領域居於全球領導地位, 擁有最廣泛的用戶群.
 
SciMedia Optical Mapping 是超高速螢光成像系統, 同時擁有三個關鍵成像性能的組合 :

1. 超高速率 ( Temporal resolution )
2. 超高解析 ( Spatial resolution )
3. 超高訊號雜訊比 ( S/N ratio )

其最大的使用優勢是通過SciMedia優越的設計性能, 可以有效測得感光極弱的螢光訊號變化
(然而, 這種極微弱的螢光改變訊號, 在一般螢光影像系統是無法有效取得的)
 
 
經常被用戶應用在下列領域 :
  • VDS 神經膜電位的轉化光譜影像擷取
  • VDS 鈣離子流的螢光影像擷取
  • 內在訊號 (Intrinsic imaging ) 生成的影像擷取
  • CGaMp, FRET , VSFP 影像擷取
  • Flavoprotein 自體螢光影像擷取
  • 在極高速下的螢光訊號微弱變化的影像擷取


SciMedia 的電壓敏感染料的膜電位轉化光譜影像圖佈 ( Optical Mapping & Imaging ) 技術與產品, 位居世界領先地位. 不僅可以多位點、同步測量膜電位的變化,而且可以標測細胞群電活動的傳導特性,為研究較小細胞和纖細的神經突起、心律失常等生理活動提供了可能. 由於它可以避免外部電磁場的干擾,因此已成為研究心臟電除顫等機理較為理想的手段.  樣品包括離體器官, 離體心臟, 腦切片, 組織切片, 活體體內器官, 體內組織, 細胞群, 也可應用於培養皿中的受測樣品. Optical Mapping 結合電生理電位訊號與光學影像, 是突破實驗的有效利器之一.































電壓敏感染料( Voltage-sensitive Dyes), 是一種能將細胞膜電位變化, 轉化成螢光信號變化的螢光染劑. 應用範例 : 在無光損傷 ( Photo damaged ) 和 染料的藥毒性副作用下, 採用電壓敏感染料 ( RH155 ) 多位元點光學成像系統可進行多個和成群前庭神經節細胞 (vestibular ganglion cells, VGCs ) VGCs膜電位變化電生理特性
 
 
電壓敏感染料 ( Voltage-sensitive Dyes, VDS ) 的神經膜電位的轉化光譜影像 ( Optical Mapping ) 是一項利用電壓敏感染料同步記錄膜電位活動 ( membrane potential ) 與相對電位活動的光譜影像的量測與圖示技術, 是集分子光電技術、超高速影像擷取技術, 神經生理科學、電腦科學等諸多學科為一體的創新科技.
 
相較于傳統的微電極 ( Micro-electrode )、膜片鉗技術 ( Patch Clamp ), 腦片膜電位 ( Brain Slice ), 鈣離子流螢光影像技術 ( Calcium imaging ) 相比,它不僅可以多位點、同步測量膜電位的變化,更可以清楚的標測出細胞群神經電氣活動的傳導特性,為研究較小細胞和纖細的神經突起、心律失常等生理活動提供了可能方向.
此外, 利用此方法, 可以避免外部令人困擾的電磁場干擾,因此已成為研究心臟電除顫等機理較的手段. SciMedia 更開創使用了組同步的高速攝影機, 可以有效應用於多光譜的光學圖佈, 廣泛應用在離子通道, 螢光離子流應用. 






 
 
Play Movie [AVI: 3.4MB]
Animal
Rat
Sample
In Vivo (Insular Cortex)
Method
Electrical stimulation (a train of 5 stimuli with 20msec interval)
Dye
RH1691
Sampling Rate
4.0ms/frame
Averaging
15 times
Provided by
Dr.Satoshi Fujita and Dr.Masayuki Kobayashi
Nihon University School of Dentistry, Japan
Reference
Fujita S, Adachi K, Koshikawa N, Kobayashi M.
Spatiotemporal dynamics of excitation in rat insular cortex: intrinsic corticocortical circuit regulates caudal-rostro excitatory propagation from the insular to frontal cortex.








 
 
 
 
Animal
Mouse
Sample
Isolated heart
Dye
Voltage Sensitive Dye
Imaging System
MiCAM03-N256
Pixels
256x256
Frame Rate
1,000fps (1.0msec/frame)
 
 









 

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