الكالسيوم هو رسول الثاني المهم مسؤولة عن نقل الإشارات الخلوية والفسيولوجية المرضية 1. يتم الاحتفاظ تركيزات الكالسيوم عصاري خلوي منخفض من خلال نشاط مضخات الكالسيوم والمبادلات الكالسيوم. و/ هيولي باطني أتباز شبكية الهيولى العضلية الكالسيوم (SERCA) الغيارات الشبكة الإندوبلازمية (ER) تخزين الكالسيوم كجزء من نظام "تسرب مضخة" في حين أن أتباز الكالسيوم غشاء البلازما (PMCA) يقذف الكالسيوم إلى الخلية مقصورة، سواء في الأدب ATP التي تعتمد على 2. رسل الفسيولوجية، مثل الهرمونات أو الناقلات العصبية، نقل إشارات من خلال مستقبلات البروتين G-جانب، وتفعيل فسفوليباز C، والتي تتحلمأ فوسفتيدلينوستول 4،5-bisphosphate (PIP2) في الغشاء البلازمي لتوليد مادة ال diacylglycerol واينوزيتول ثلاثي الفوسفات (IP3) 3. في حين لا تزال مادة ال diacylglycerol في غشاء البلازما، IP3 ينشر في العصارة الخلوية وتربط لمستقبلات IP3يتم تحريرها ل (IP3Rs)، والتي يتم تفعيلها يجند قنوات الكالسيوم، وجدت في الغشاء ER والكالسيوم من مخزن ER اللمعية وبلغت ذروتها في زيادة تركيز الكالسيوم عصاري خلوي 4. طريق بديل للكالسيوم للوصول إلى العصارة الخلوية هو من خلال قنوات الكالسيوم والمبادلات موجودة في غشاء البلازما. وقد وصفت الحديث المتبادل بين هذين القسمين: الإفراج الكالسيوم الناجم عن الكالسيوم (CICR) حيث يدفع الكالسيوم خارج الخلية إطلاق الكالسيوم من ER 5 مخازن، ومتجر يعمل دخول الكالسيوم (SOCE) حيث تفريغ مخازن ER هو الذي تشعر به STIM ويسبب افتتاح Orai قنوات الكالسيوم في غشاء البلازما لتعزيز إعادة تعبئة مخازن ER 6.
في ظل الظروف المرضية في جسم المريض، والاستجابة الخلوية هي زيادة الكالسيوم الكالسيوم تحرير سعر وعصاري خلوي في غياب محفزات الفسيولوجية 1. قد تتأثر الاستجابة الكالسيوم في عدد من الطرق: لفترة طويلة الكالسيومإشارة، تأخر إزالة الكالسيوم من العصارة الخلوية، ونضوب مخازن الكالسيوم أو تغيرات محلية في الكالسيوم. وعلاوة على ذلك، الميتوكوندريا تأخذ على دور مركزي في التخزين المؤقت والإفراج عن الكالسيوم 7. لفترات طويلة و / أو فوق الأعظمي زيادة الكالسيوم عصاري خلوي يؤدي إلى موت الخلايا. في الحقيقة، الكالسيوم هو في كثير من الأحيان لا تشارك في الاستجابة المرضية الخلوية ويعد حدثا رئيسيا في مجموعة واسعة من الأمراض، مثل أمراض الاعصاب، أمراض القلب، والسرطان، وأمراض العظام وأمراض الكلى، والتي ترتبط بشكل رئيسي مع موت الخلايا وفقدان أو تغيير الجهاز أو الأنسجة ظيفة 8-10. وعلاوة على ذلك، وقد تم ربط اضطراب الإشارات الكالسيوم إلى التكيف الخلوي والتغيرات في الوظائف الخلوية والاستجابات.
تقليديا، يتم قياس اشارات الكالسيوم مع مؤشر الكالسيوم الفلورسنت سالبة الشحنة التي يتم تحميلها إلى الخلايا في خلية acetoxymethyl نفاذية (AM) شكل استر. مرة واحدة من قبل المشقوق esteras الخلويةوفاق، لا تزال المؤشرات الفلورسنت داخل حجرة داخل الخلايا وتزيد في كثافة مضان عندما يرتبط الكالسيوم. مؤشر الكالسيوم أكثر من المعروف جيدا والمستخدم هو ratiometric FURA-2 التي وضعها روجر تسين وزملاؤه 11. مؤشرات الكالسيوم مع اختلاف الانتماءات للكالسيوم تسمح حمامات الكالسيوم مختلفة ليتم رصدها. وتشمل طرق الكشف التصوير الخلية الحية، ومضان قارئ صفيحة ميكروسكوبية والتدفق الخلوي. حركية سريعة نسبيا من إشارات الكالسيوم (عادة في غضون بضع ثوان إلى دقائق) يجعل الخلية الحية التصوير أفضل طريقة لكسب أكبر قدر من المعلومات عن خصائص إشارة الكالسيوم. وبصرف النظر عن حركية السريعة للإشارات الكالسيوم (داخل ميلي ثانية)، تصوير الخلايا الحية هو أفضل طريقة لدراسة التقسيم الخلوي للإشارات الكالسيوم داخل خلية واحدة (12). ويمكن حساب تركيز الكالسيوم المطلقة من خلال تحديد الحد الأدنى والحد الأقصى مضان من الكالسيوم الصناعيةicator بإضافة الكالسيوم وخالب permeabilizing الخلايا، على التوالي، كما وصفها Grynkiewicz وآخرون 11.
وقد تم تطوير استخدام التدفق الخلوي لقياس اشارات الكالسيوم الأول في 1980s في الخلايا المناعية حيث الفرصة لقياس معلمات متعددة، مثل سلامة الغشاء والفصل بين سكان الخلية، وشرط من الخلايا في تعليق جنبا إلى جنب مع تطور الطول الموجي واحد مؤشرات الكالسيوم جعلت التدفق الخلوي وسيلة مثالية وconvenientdetection 13-15. في الخلايا الملتصقة، ويوفر تصوير الخلايا الحية على معظم المعلومات عن إشارات الكالسيوم، والأهم من حركية، ولكن يتطلب الإعداد معقدة تضم المجهر مضان، نظام نضح، والحفاظ على البيئة الخلوية، مثل درجة الحرارة، والبرمجيات المجهر المتخصص لاكتساب وتحليل البيانات. طرق بديلة مثل قارئ مضان صفيحة ميكروسكوبية أو pharmacolوسائل ogical من خلال استخدام chelators الكالسيوم هي لا تضاهى من حيث المعلومات المكتسبة. التدفق الخلوي أصبح أكثر استخداما لمراقبة الكالسيوم عصاري خلوي في الخلايا الملتصقة مع ذلك، في معظم الدراسات، وتجرى القياسات فقط نقطة النهاية. باستخدام طريقة تم تطويرها في البداية من قبل جيرجيلي آخرون في الخلايا البائية المناعية 16، وقد تم قياس التغيرات في تركيز الكالسيوم عصاري خلوي مجانا عن طريق التدفق الخلوي مع حركية في الوقت الحقيقي ورصد كثافة مضان في الخلايا الفردية من سكان العينة بنجاح في سرطان الخلايا الظهارية والخلايا الجذعية السرطانية الهجينة 17. هذه الطريقة تم تكييفها للاستخدام في مزيد من الخلايا الظهارية ملتصقة، التي يصعب تحميل مع مؤشرات الكالسيوم 18.
هنا، وذلك باستخدام خط الخلايا الظهارية ملتصقة خلد المستمدة من قطاع S1 من النبيبات الدانية الكلى الفئران (WKPT-0293 Cl.2) 19، وصفنا لم مبسطة الأمثلethod لقياس التغيرات في تركيز الكالسيوم عصاري خلوي من خلال التدفق الخلوي. منذ العديد من الخلايا الظهارية تمتلك عددا من شركات النقل للمركبات الأيونية العضوية وتحميل خلايا مع مؤشر الكالسيوم يمكن ان يكون تحديا. لمنع هروب رأس المال من المؤشرات الكالسيوم، البروبينسيد، والمانع من تنميط النقل أنيون العضوية وضعت في الأصل لتقليل إفراز الكلى من البنسلين 20، يتم تطبيقها في وقت واحد في المتوسط الحضانة. تتم المحافظة على الخلايا في الطبقات الوحيدة لتحميل مؤشر الكالسيوم، وجلبت الى تعليق والكالسيوم إشارات يمكن الكشف عنها على الفور بعد إضافة مركب.