MDE 公司通過標準的微電極技術，多年來已成功的設計開發了自己獨特的工作站。更深入的開發了針對胚胎（the embryonic）和成年斑馬魚心臟（adult zebrafish heart）離子通道（ ion channels）電壓響應(AP)的測量-----CellFish system。

標準微電極方法優勢（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，斑馬魚心臟電生理學顯示了許多相似點,目前使用的哺乳動物實驗模型，例如:離子通道（ion channels)、心電圖(ECG)等,它有一個獨特的生理發展適應性?；谙嗨菩缘陌l現,應用在哺乳動物的細胞（cellular)技術(標準微電極（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域獲得。

標準微電極技術的優點是,橫跨膜的變化記錄從制備電極刺穿到放大器,在一個細胞的準備、電極的尖端檢測細胞內空間與細胞外空間的電勢變化。這種技術確保了細胞內外空間之間的電壓變化，由此可對所引起的給定區域的所有活躍的離子通道進行測量，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踐中廣泛使用。

系統組成

1. 機械單元（Mechanical unit）；

2. 測量系統（Measuring system）：

①　高輸入阻抗（High input impedance）、低噪聲放大器 low noise amplifier )；

②　數據顯示、存儲和分析硬件/軟件(EASY-CEL)；

機械單元（The mechanical unit）：

它的底部是一個高度穩定,無振動平臺,從而保持了成魚 (adult)和胚胎標本(embryonic specimen)的制備，各組件功能：

 Mechanical unit（機械裝置）        Flowchart the mechanical unit（機械裝置流程圖）

1) 成魚心臟解剖器官浴模式（The organbath modes for adult fish heart dissection）

開循環（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（Closed circuit）
流動的生理溶液中止:龍頭1閉合,龍頭3打開時泵就停止，該溶液就可以添加到器官里。

2) 試驗裝置（The setup of equipment necessary for the experiment）

系統設計優點之一是所必需的試驗設備(pl:操縱器（manipulators）、器官?。?/span>organ bath）、燈光（ lighting）、等等)被安裝在工作臺最佳位置，另一個優點是試驗人員可以靈活的改變工作臺上的器官浴位置,以適應任何的物種，設定穿刺由器官浴的縱向可調支承的位置。該解決方案允許多個胚胎的同時測量。

 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，某一個特定時刻的存儲、在測量過程中的任何時間、并比較該曲線與在該時刻測量或監測的曲線。此外，還有一種可能性，以計算平均距離的曲線。

                 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.  訓練延遲Train Delay (TD)10 μs...999 s

5. 訓練編號Train Number (TN) 1 ... 999

刺激隔離器性能規格：

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. 訓練延遲Train Delay (TD)10 μs...999 s

5. 訓練編號Train Number (TN) 1 ... 999

刺激隔離器性能規格：

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

心臟單細胞（Heart single-cell registration）

對于與標準的微電極技術測量心臟的AP曲線，在聯機模式中的以下參數被顯示，分析和存儲，在測量過程中。在后期的脫機模式下的AP曲線和保存的參數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（The measuring system）
為了實現這些有利的參數，線性放大器被選為參考接地，所有的這些服務功能由放大器提供(例如:容量補償（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、分析和數據存儲軟硬件系統與刺激器模塊。

為了避免外部噪聲污染（由于該系統不包含任何過濾器），并保持容量低，與力學共同的屏蔽接地點已被設計好。通過這一點，我們可連接到法拉第籠的屏蔽接地（GND)。

                                  測量系統（The measuring system）

1) 放大器(amplifier)

該放大器是為標準的微電極技術開發的，應用技術解決方案允許使用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據成像，存儲和分析用硬件-軟件系統（EASY-CEL）。

                        preamplifier                                                   amplifier

2) EASY-CEL 軟硬件

EASY-CEL是一個單通道存儲示波器軟件，該軟件可被用于顯示，存儲和分析細胞內外電位，引發在心臟或任何其他解剖區域（例如:腦（brain）、骨髓（ bone marrow）等）的體內（ in-vivo）或體外（in-vitro）的方法。

 單細胞活動（One-cell activity）                  皮層誘發電位（Cortical evoked potentials）

 心臟單細胞（Heart one cell)                  細胞內單個神經細胞(Intracellular one neuronal cell） 

心臟單細胞（Heart single-cell registration） 

對于與標準的微電極技術測量心臟的AP曲線，在聯機模式中的以下參數被顯示，分析和存儲，在測量過程中。在后期的脫機模式下的AP曲線和保存的參數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

           Software surface                                            Analyzed parameters