全组织钙成像

图1：使用Kinetix拍摄的体外心脏组织螺旋钙波图像。该组织样本直径1.5厘米，采用2倍物镜拍摄，并进行了背景(最小强度)扣除。灰色区域为无细胞区。由Julia Erhardt记录。

背景

马塞尔·霍宁博士是物理学家和生物工程师，现任斯图加特大学生物基材料研究组(由英格丽德·魏斯教授领导)的首席研究员。他最近从德国研究基金会(DFG)获得资助，用于研究心脏组织中的电机械波形成。

霍宁博士描述其近期工作时表示：“我们建立了一个模型心脏系统，涉及对心脏原代组织培养物进行重新工程化处理，在实验室中培养这些心脏组织并观察其电机械波。动作电位、钙信号和机械收缩均同步发生，并呈现螺旋波和交替等模式。”

“我们发现了一种使用傅里叶变换的简单方法，可实时可视化这些模式。通过这种傅里叶变换成像(FFI)，我们能够利用钙成像、膜电位和收缩模式识别交替的复杂模式。”

挑战

对大面积组织进行功能性成像需要相机具备高空间分辨率和高时间分辨率，能够高速记录功能性活动(如钙信号和膜电位)，同时还需高空间分辨率以在组织内实现细胞水平的形态成像。

霍宁博士解释道：“我们希望在2倍放大倍率下，以亚细胞分辨率对大视场进行成像，同时需要高速采集以解析信号。简而言之，我们需要同时具备高空间分辨率和高时间分辨率，才能通过傅里叶变换成像(FFI)检测到交替模式。”

通过从心脏组织模型中获取高质量的形态和功能信息，霍宁博士致力于改进模型，并提高其与体内情况的生物学相关性。

总体而言，Kinetix相机非常出色，其大视场和高速性能完全满足我对高空间分辨率和高时间分辨率成像的需求。——马塞尔·霍宁博士

解决方案

Kinetix sCMOS相机是大视场与高速成像的理想选择。其29毫米对角线的大视场和6.5微米的小像素尺寸，可在整个样本范围内实现高分辨率成像，同时高达500帧/秒的全帧采集速度，可轻松捕捉钙波等快速动态事件及功能性细胞活动。

霍宁博士分享使用体验时表示："我们全程得到了Teledyne Photometrics的技术支持，一切运行顺畅，未遇到任何问题。如此流畅的体验令人满意，我们成功获得了预期数据。"

"目前使用灵敏度模式，但未来也计划尝试优化速度模式——这种8位模式能有效减小数据文件体积。总体而言，Kinetix是一款令人印象深刻的相机，完全满足我们的研究需求。"