鈣離子是生命活動最重要的離子之一，通過測定細胞內游離鈣離子濃度，科研工作者可以得知肌肉收縮、神經信號傳導、細胞間通訊、激素反應等生命活動的重要信息。目前世界上胞內鈣離子的主流測量方法分為電測量法和光測量法。電測量法利用細胞膜片鉗技術測定鈣電流引起的細胞膜電位的變化。光測量法利用能與鈣離子特異性結合的熒光探針來測定細胞熒光強度的變化，若利用標準溶液來制作標準曲線，甚至可以測量出胞內鈣離子的濃度，是目前世界上測量胞內游離鈣離子濃度的方法之一。MD 離子成像系統，專為比例法設計，搭載強大的硬件控制及圖像分析軟件 MetaFlour，可與膜片鉗連用，監測細胞離子的變化。
主要特點
● 長壽命氙燈光源，穩定性高，亮度高，可使用10000小時。
● 濾色片：可選轉盤切換，應用廣，速度較快40-60 ms，功能多，可進行離子成像及常見熒光成像。
● 高速切換，可滿足快速反應實驗，切換速度毫秒級。
● MetaFluor / MetaMorph 熒光離子濃度測定及圖像分析軟件：單波長或雙波長細胞內離子濃度的測量，適用于 Fura-2，BCECF，INDO-1 等常用 Ratio 指示劑。能同時顯示原始波長圖像（多達四種波長），Ratio 圖像（可同時做兩種不同指示劑的 Ratio 圖像），不同細胞的光密度、Ratio 及離子濃度變化曲線等。軟件同時還可以控制激發光源快門，盡量減少激發光對細胞長時間照射造成的損傷。圖像的獲取：每個周期獲取多達五個波長的圖像；背景削減功能（每個波長有獨立的背景）；陰影校正功能，每個波長有獨立的陰影參考圖像。
● 在實驗周期的特定時間點運行 JOURNAL，自動運行 JOURNAL ，TIME LAPSE 。校準：使用標準 GRYNKIEWICZ 方程校準；用選定的曲線擬合模式進行校準；生成校準圖像并直接顯示 pH 值、鈣離了或其它離子的濃度。
● 分析：以每個圖像獲取周期 Ratio 兩種不同的指示劑；將數據登錄到文本文件或 MICROSOFT EXCEL 或其它應用等程序；分析多個感興趣區，測量每個感興趣區在各時間點的強度、強度和、HRESHOLD 面積、RATIOS、校準的離子濃度等。
應用領域
Molecular Devices 的離子成像系統內包含的高精度和高速度部件能夠進行高速度離子成像分析和高精度比例成像，配合的 MetaFluor 軟件系統，能夠用于：神經細胞，心肌細胞，骨骼肌細胞，胰島細胞等各種離子(Ca2+、Mg2+、Zn2+、K+、Cl-、Na+、pH)的熒光比值測量以及單波長熒光測量，快速的 FRET 測量等。
實驗舉例
Fura-2 熒光染料檢測神經細胞、肌肉細胞或分泌細胞內鈣離子變化情況。
Fura-2 為比值型指示劑，它在鈣游離和鈣結合狀態下發生光譜性質的改變，如在鈣結合狀態下它的激發波峰由 363 nm 變為 335 nm,而發射波峰無明顯變化，因此通常采用雙波長(340nm 和380nm)兩次相繼激發，激發后所得到的發射光強之比即為鈣信號的相對值。因為數據結果采取比值的方式，因此不受實驗設備、指示劑的負載濃度、細胞類型和實驗者個體操作等的限制，同時還可以消除細胞的厚薄變化、指示劑在胞內的重新分布變化等因素的影響，真實地反映細胞內鈣們號的變化。
