电-色染料的电生理学应用

近年来,美国耶鲁大学医学院 L.B.Cohen 教授研究应用电一色染料对膜电位进行光学探测,并成功地同时监测了35个神经细胞的电活动。他认为这种新技术能够扩展到同时处理数百个细胞,远远超过了微电极技术所能记录的极限,这样就有可能揭开神经系统中各神经细胞之间的相互关系的秘密。这种新技术主要是用一组对细胞电位变化能够发生颜色变化反应的染料。将它们涂在脑或心肌组织表面时,它们可由于细胞电位即细胞质和它周围介质之间的电位差的改变而改变颜色,亦即改变相应部位对色光的吸收作用或出现荧光,或二者同时出现。这样,如果用一个直径为18～50μm 的激光束快速扫描组织表面,然后把组织的影像聚焦在一个由许多光检测器组成的阵列上,再把光检测器收到的信号用计算机处理显示,就能够看到组织内各个细胞的光学特性的变化,或画出荧光光谱。由于这些光学变化和电变化相关,所以就能由此探测到这些细胞的电活动,并能由此分析这些细胞活动之间的相互关系。这种新技术还可用于对单细胞有机体(如细菌)、细胞碎片和某些细胞器如腺粒体等的功能研究。由于