钙离子是细胞内普遍存在的第二信使,在神经元内参与了神经递质分泌等一系列重要活动。神经元中胞质Ca²⁺的瞬变会通过细胞膜上钙通道介导胞外Ca²⁺内流,或从细胞内Ca²⁺储存库（如内质网、线粒体、内溶酶体和分泌泡）释放。尽管目前Ca²⁺成像已取得进展,但是“快”钙信号和缓慢“关闭”特征要求使得直接观察个体钙库的Ca²⁺释放存在挑战。本研究创新了胞内Ca²⁺成像方法,以获得超快速、高分辨局部胞内钙信号,为胞内钙信号研究提供了快捷高效的研究新手段。（1）采用LAMP-EGFP指示溶酶体,EGTA作为胞内钙离子螯合剂,以Rhod2为钙指示剂,采用Confocal线扫模式,实现了TRPA1介导的溶酶体钙释放的实时成像,该钙信号不依赖于胞外钙离子,但采用GPN可完全阻断TRPA1介导的局部钙信号,表明这种方法可实时检测胞内溶酶体钙释放;（2）在原代海马神经元中,以Mitotracker green作为线粒体指示剂,采用相似的Confocal线扫模式,实时监测到FCCP介导的线粒体钙释放,这种钙释放即可发生在神经元胞体区,又可发生在神经元轴突、树突与突触区,清空线粒体钙库可阻断FCCP介导的局部钙信号;（3）以EGTA作为胞内钙离子螯合剂,以Rhod2为钙指示剂,采用Confocal面扫模式,同样观察到高钾刺激所引起的胞外钙离子内流所产生的钙信号,TRPA1介导的胞外钙离子内流所引起的局部钙信号等,去除胞外钙离子可完全阻断局部钙信号,表明本课题的研究方法不仅适用于胞内钙库钙释放,同样可适用于细胞膜定位的钙离子通道所介导的胞内局部钙信号。本研究巧妙地采用Confocal线扫的拍摄模式,实现了活细胞细胞器水平上对于不同种类、单体细胞器的毫秒级精度的局部钙信号的直接可视化,有理由相信此方法可以推广至几乎所有的胞内钙库。同时,在拍摄过程中发现了不同线粒体个体间的不同钙分泌模式,这暗示着同种细胞器钙库也具有不同的调节方式及响应路径,有待进一步深入研究。另外发现了荧光能量转移（FRET）效应在高时空分辨率实时定量成像中的干扰效应,为成像设备等相关领域的进一步优化改革奠定了基础。此方法可用于发现筛选出细胞内的未知钙库或钙流区域。