电压成像服务平台（Voltage Imaging & Membrane Potential Dynamics）

细胞膜电位变化是神经元信息编码与心肌细胞电-机械活动的最直接功能基础。动作电位与亚阈值电位波动决定了细胞的兴奋性、信号传递效率及网络协同模式。电压成像（Voltage Imaging）通过电压敏感染料（Voltage-sensitive dyes）或遗传编码电压指示器（GEVI, Genetically Encoded Voltage Indicators），将毫秒级膜电位变化转化为可视化光学信号，实现对快速电活动的非侵入式、多位点同步监测。星智云开基于成熟的光学成像平台，提供覆盖传统电压染料与 GEVI 技术路线的电压成像服务，为神经科学研究、心脏安全性评价及离子通道功能研究提供高时间分辨率的功能读数。

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技术原理与平台能力

• 电压敏感染料成像：利用对膜电位变化高度敏感的小分子荧光染料，直接反映动作电位与快速去极化/复极化过程，具备极高时间分辨率。
• GEVI 成像技术：通过基因工程表达电压敏感荧光蛋白，实现长期、细胞类型特异性的膜电位记录，适用于慢性实验与网络层面研究。
• 毫秒级时间分辨率：成像系统针对快速电信号优化，可捕捉单个动作电位、放电频率变化及亚阈值电活动。
• 多细胞同步记录：支持单细胞与细胞群体同时成像，适合分析神经网络同步性与传播特征。
• 标准化与可扩展流程：在保证信噪比与重复性的前提下，可联用药物处理、遗传操作或结构成像，提高数据可解释性。

可开展的模型类型

• 神经相关：克隆表达的离子通道模型；啮齿类原代神经元培养；人源 iPSC 分化神经元；脑片或神经网络模型（结合 GEVI 表达）。
• 心肌相关：原代心肌细胞；人源 iPSC 分化心肌细胞（iPSC-CMs），用于动作电位时程、去极化/复极化动力学及传导特性的评估。
• 其他可兴奋细胞：可根据项目需求评估可行性。

应用价值

• 神经科学研究：直接观测动作电位放电模式、放电频率与网络同步性；解析化合物或遗传操作对神经兴奋性的即时影响。
• 心脏安全性与药效评价：定量分析动作电位时程（APD）、复极化异常与传导紊乱风险，为心脏毒性评估提供关键电生理线索。
• 离子通道与受体功能研究：作为最直接的功能终点，验证钠、钾、钙等电压门控通道调控效应，支持机制研究与候选化合物筛选。
• 与钙成像互补：结合钙瞬变数据，实现“电信号—钙信号—功能表型”的多层级解析。