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电压敏感染料的膜电位光学标测是一项集分子光子学、生理科学、计算机科学等诸多学科为一体的高科技技术手段。与传统的微电极、膜片钳技术相比，它不仅可以多位点、同步测量膜电位的变化，而且可以标测细胞群电活动的传导特性，为研究较小细胞和纤细的神经突起、心律失常等生理活动提供了可能。由于它可以避免外部电磁场的干扰，因此已成为研究心脏电除颤等机理较为理想的手段。本文重点介绍了电压敏感染料膜电位光学标测技术的工作原理、系统构架以及目前的主要应用及其未来的发展方向。