[发明专利]用于测定或者监测组织或细胞跨膜电位变化的方法及装置

权利要求书

1.一种用于测定或者监测组织或细胞跨膜电位变化的方法，其特征在于：首先将细胞跨膜电位变化转变成荧光信号，检测荧光信号光强的变化量ΔF与细胞跨膜电位的变化ΔVm，按照下式计算光学动作电位：

Vn=-(Fn-F‾)/F‾]]>

上式中，V_n表示第n帧中某点的细胞跨膜电位，F_n表示该帧中该点荧光强度，F表示该细胞静息时刻的平均荧光强度；

通过上式计算得到每个点的动作电位，当计算出一帧图像中每个点的动作电位，则能够重构出某个时刻的等电势图；然后利用简化算法先得到平均静息电位荧光图像，从中直接减去背景图像，最后计算得到等电势图。

2.根据权利要求1所述的用于测定或者监测组织或细胞跨膜电位变化的方法，其特征在于，所述简化算法具体为：采用阈值法确定静息时刻荧光强度，选定某点荧光强度的最大值与最小值，二者的差就是膜电位的最大变化范围；然后设定两个阈值，在这两个阈值之间的为细胞静息时刻，将这些采样时刻的荧光平均后就是该点细胞静息时刻的平均荧光强度。

3.根据权利要求1所述的用于测定或者监测组织或细胞跨膜电位变化的方法，其特征在于，利用求导法和阈值法对得到的等电势图综合计算重构得到心脏的动作电位时程图。

4.根据权利要求3所述的用于测定或者监测组织或细胞跨膜电位变化的方法，其特征在于，利用所述动作电位时程图计算得到的兴奋波前传导和复极图，重构出等时图。

5.一种实现权利要求1所述用于测定或者监测组织或细胞跨膜电位变化的方法的装置，其特征在于，包括：

外围支持系统：维持组织细胞活性并能够灌注染料；

处理控制单元：将荧光信号的变化与细胞跨膜电位相关联；

光路检测系统：通过荧光激发的方式将待测细胞或者组织跨膜电位转变成光学信号并记录，并将光学信号传送给处理控制单元。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述外围支持系统包括内设有蛇形盘管的水浴加热装置（4）、气瓶（1）、气液混合瓶（2）、莫菲氏滴管（3）、支架、第一三通阀（5）和第二三通阀（6）；所述气液混合瓶（2）没有瓶底且倒置，所述气瓶（1）的接出管出口由气液混合瓶（2）上端敞口伸入至内，所述气液混合瓶（2）的下端连接莫菲氏滴管（3）的进口，所述莫菲氏滴管（3）的出口连接至水浴加热装置（4）的蛇形盘管进口；水浴加热装置（4）的蛇形盘管的出口连接第一三通阀（5），第一三通阀（5）通过管道连接有第二三通阀（6）；所述第二三通阀（6）的出口连接至组织细胞。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，在所述第一三通阀（5）和第二三通阀（6）之间还连接有另外一套莫菲氏滴管；所述水浴加热装置（4）的蛇形盘管的出口上也连接有一套莫菲氏滴管；所述第一三通阀（5）连接有蠕动泵。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述光路检测系统包括荧光激发光源（7）、滤光光路和荧光检测系统（10）；

所述荧光激发光源（7）采用LED阵列做为光源，设置在组织细胞附近；

所述滤光光路包括透镜（8）和滤光片（9），所述透镜（8）和滤光片（9）依次设置在由荧光激发光源照射组织细胞而反射的光路上；

所述荧光检测系统（10）为CCD相机，所述CCD相机的镜头对准所述滤光片（9）的出射光。

9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述处理控制单元为计算机。