ED18胎鼠心脏动作电位与钙瞬变同步标测实验Protocol
实验概要
胎鼠心脏动作电位（AP) 与钙瞬变 (CaT) 信号检测是胚胎心脏电生理研究的核心技术，相较成年鼠心脏检测，其可捕捉胚胎期心肌电—钙耦合关系的动态发育过程。易操作、存活率高，并可结合母体干预构建胚胎心脏损伤模型，兼具高通量、低成本特点。有助于从发育起源机制层面进行追溯性研究。
在基础研究方面，该技术可用于阐明胚胎心脏电生理发育规律及其离子通道调控机制；在临床转化方面，可为先天性心脏病的病理机制研究提供理论依据，揭示电生理异常与心脏结构畸形之间的关联，从而为产前风险防控提供指导；在药物研发领域，该技术有助于建立胚胎心脏毒性的早期评价体系，弥补传统基于成年动物模型的安全性评价不足。
其应用范围广泛，涵盖胚胎心脏发育机制解析、先天性心脏病致病机理探讨、药物及环境毒物对胚胎心脏的毒性评估、干细胞源心肌细胞分化成熟度的鉴定，以及胚胎心脏电生理调控靶点的筛选，为先天性心律失常的靶向治疗策略提供重要支持。
实验目的
应用钙成像标测技术，检测ED18胎鼠心脏的动作电位时程、传导时间、传导离散度、钙瞬变时程、钙传导速度、钙传导离散度等电生理指标
实验动物
ED18 SD胎鼠
实验方法
胎鼠心脏分离、钙成像标测技术
实验原理
在胎鼠心脏上负载荧光染料，通过高速相机记录荧光变化来反应样本的电压或各种离子浓度的变化，同步记录动作电位与钙瞬变信号。
Protocol
（ED18胎鼠心脏钙成像标测实验案例）
一、实验前准备
（一）主要试剂：
1.8mM有钙台氏液、Blebbistatin、Rhod-2AM、RH-237、Pluronic F-127。
（二）主要器材：
手术剪，眼科剪，眼科镊，显微镊。
（三）主要溶液配方：
1.8mM有钙台氏液
二、胎鼠心脏获取与处理
孕鼠安乐死后进行消毒，取胎鼠暴露胸腔内组织，轻轻夹起心脏，将整颗心脏完整分离，放入预冷的PBS中漂洗，去除残留血液，完成取材，将心脏浸泡在1.8mM有钙台氏液中。
三、胎鼠心脏染色（全过程均在避光环境下进行）
1. 向有钙台氏液中加入Pluronic F-127（终浓度为0.2%）和3μM Rhod-2AM室温染色30min，随后加入5μM RH-237溶液染色20min；
2. 取出心脏放在加有10μM Blebbistatin的1.8mM有钙台氏液中，孵育5min；
3. 在刺激浴槽中加入1.8mM Ca2+台氏液，将染色完成的心脏放入刺激浴槽并转移至显微镜下，开始检测。
四、数据采集与记录
用两个520nm LED灯光激发胎鼠心脏荧光信号，通过光路系统中的二相色镜和不同波长的滤光片分离荧光信号，由两个高速sCMOS科研相机分别采集动作电位信号和钙瞬变信号。
图1
左图：显微镜下的ED18胎鼠心脏；
右图：加入20μM硝苯地平前后胎鼠心脏动作电位（AP）与钙（Ca）信号波形图
图2
加入20μM硝苯地平前后胎鼠心室动作电位的Active Time（激活时间）、Fluo Intensity（荧光强度）、APD50（动作电位复极至50%所需时间）、APD90（动作电位复极至90%所需时间）变化
图3
加入20μM硝苯地平前后胎鼠心室钙瞬变的Active Time（激活时间）、Fluo Intensity（荧光强度）、CTD50（钙浓度恢复至50%所需时间）、CTD90（钙浓度恢复至90%所需时间）变化
1Hz刺激下对照组与加药组AP传导视频
1Hz刺激下对照组与加药组AP相位视频
1Hz刺激下对照组与加药组钙瞬变传导视频
1Hz刺激下对照组与加药组钙瞬变相位视频
