全文约 1850 字，预计阅读约 5 分钟。

导语

血管直径的变化决定血流和外周阻力。高血压、阿尔茨海默病、脓毒症等多种疾病都与血管舒缩调节失常有关。在离体血管研究中，压力肌动描记（pressure myography）是常用方法：把一小段动脉两端插管、充压，在显微镜下记录它对药物或压力变化的收缩与舒张。

英国斯特拉斯克莱德大学 Matthew D. Lee 和 Calum Wilson 团队联合多国实验室，2025 年在 The Journal of Physiology 发表了开源平台 VasoTracker 2。论文的主体是软件和低成本硬件；其中一部分演示了在加压动脉中做共聚焦钙成像，所用的共聚焦设备为 AUROX Clarity LED 结构化照明共聚焦系统。

VasoTracker 2 是什么

初代 VasoTracker 于 2019 年发布，起初只是配合低成本压力肌动描记仪的概念验证软件，此后被多国血管研究实验室采用。第二代在此基础上扩展为两部分：

• 软件：支持明场、荧光和超声三种图像来源；可实时或离线分析录像；新增多点追踪，能同时测量分支血管网络中多个位置的直径；支持自动加压程序。

• 硬件：重新设计的血管浴槽（兼容共聚焦）、基于 Arduino 和 3D 打印的蠕动泵兼压力伺服控制器 VasoMoto，以及温度和压力监测器。作者估算，给现有显微镜加装一套 VasoTracker 压力肌动描记功能约需 3000 英镑（按论文撰写时价格，外包机加工）。

研究发现

1. 多点追踪分支血管。在三插管的大鼠肠系膜分支动脉中，软件可同时追踪多个分支对苯肾上腺素的收缩反应；在小鼠脑皮层毛细血管—实质小动脉标本的录像中，局部给予 10 mM K⁺ 后，可以追踪到血管网络各处的舒张（原文 Figure 2）。

2. 荧光与超声图像同样适用。对负载 Calcein 的加压动脉和负载 Cal-520 的平铺（en face）动脉，算法都能识别血管边缘，记录收缩与内皮依赖性舒张。软件还可离线分析大鼠股动脉和人肱动脉的超声录像，用于血流介导舒张试验（原文 Figure 3）。

3. 自动化肌源性张力实验。肌源性张力指小动脉在管内压升高时主动收缩的能力，传统测量需要人工逐级调压并记录。VasoMoto 与软件配合后可按预设间隔自动阶梯加压。示例中，小鼠和大鼠肠系膜动脉在 60 mmHg 以上均表现出并维持肌源性收缩（原文 Figure 5）。

4. 加压血管中的共聚焦钙成像。这部分与 AUROX 相关。

血管壁由外层的平滑肌细胞和内层的内皮细胞组成：平滑肌钙升高通常引起收缩，内皮钙信号则参与舒张信号的产生。要在一根充压的圆柱形血管上分别看清这两层，需要光学切片。根据 Methods，作者用钙指示剂 Cal-520/AM（5 µM）负载大鼠肠系膜动脉，在 Aurox Clarity 结构化照明 LED 共聚焦系统上做共聚焦钙成像（原文图注没有逐图标注设备型号）。

如图 2 所示，把焦面放在血管上表面时，可以选取单层平滑肌细胞，分割出一个个细胞并记录其基础钙振荡（D）；把焦面稍向下移，可同时看到内皮细胞和平滑肌细胞，并记录乙酰胆碱诱发的内皮钙信号（E）。浴槽的三轴插管设计既兼容正置显微镜的水浸物镜，也兼容倒置显微镜的油镜。

作者讨论与推测

• 作者认为，开源和模块化设计能降低血管研究的门槛：各组件既可组成完整系统，也可单独接入实验室现有设备。他们还设想把系统与开源电刺激器结合，研究神经对血管的调控，但论文中没有相应数据。

• 作者提出，自动加压可能提高实验的可重复性。这是基于操作流程的合理推断，论文没有给出与人工操作的定量对比。

局限

• 作者指出，软件常规用于直径 10 µm 至 1 mm 的血管；小于 10 µm 的血管可能需要人工干预，软件为此提供了手动卡尺工具。追踪精度归根结底受成像系统的衍射分辨率和图像质量限制。

• 共聚焦钙成像在论文中属于功能演示，给出的是代表性图像和曲线，没有对钙信号做系统的统计分析，也没有比较不同共聚焦设备的表现。

• 与 AUROX 相关的内容只占全文一小部分，原文图注没有逐图写明设备；本文对 Figure 6 的设备归属依据的是 Methods 中的描述。

• 成本数字是作者在撰写论文时的估算，会随地区和加工方式变化。

与 AUROX 产品的相关性

这项研究展示了 AUROX Clarity 在血管生理实验中的一种典型用法：在充压、恒温、灌流的离体动脉上，用 LED 结构化照明做光学切片，分层记录平滑肌和内皮的钙活动。这类实验往往在正置显微镜上配水浸物镜完成，样品槽和插管占据较大空间，因此常希望共聚焦设备以模块形式加装到现有显微镜上。

产品要点：Clarity 通过标准 C 接口安装，带标准 C 接口的显微镜（包括正置机型）理论上都可以加装，覆盖 Leica、Nikon、Olympus/Evident、Zeiss 等品牌，具体型号请提前联系欧浩，与厂家确认适配方案。Clarity 标准版最高 50 fps，HS 版最高 100 fps；默认使用 LED，也可以通过扩束器接入激光作为面光源；软件可选 AUROX Visionary 或 Visitron VisiView（VisiView 支持 Clarity）。

原文信息

• 题名：VasoTracker 2: Open-source software and hardware for tracking blood vessel diameter and assessing vascular function

• 作者：Lee MD, Osborne C, Stevenson R, MacDonald A, Ebner G, Jeffrey DA, MacDonald MA, Zhang X, Buckley C, Dabertrand F, Machin DR, Au J, Harraz OF, Tykocki N, McCarron JG, Wilson C

• 期刊：The Journal of Physiology，2025，603: 6763

• DOI：10.1113/JP289322

• 许可：CC BY 4.0（文中图片引自原文，版权归原作者所有。原文 Figure 2–5 含 BioRender 绘制的元素，本文未使用）

• 开源资源：https://vasotracker.com ；https://github.com/VasoTracker/VasoTracker-2

本文为对原文的解读，非作者官方译文。

北京欧浩科技有限公司
邮箱：lili@ohhktech.com
AUROX 中文站：https://www.aurox.com.cn