心脏是人体重要器官之一,心血管病又是人类三大疾病之一,因此对于它的生理病理研究具有重要意义。为了更好地诊断和治疗各种心脏病,更好、更安全地研发治疗心脏病药,人们一直想用计算机模拟人的心脏活动。随着计算机性能的指数增长,以及复杂心脏运动(例如Na离子交换模型)在数学建模方面取得的极大进步,“虚拟心脏”的构想逐步变为现实,这对心脏的生理病理研究具有重大的意义。心脏建模的首要内容就是对单细胞进行建模,目前的仿真平台都存在功能表述不全,模型不能通用等问题,还没有一个较为完备的膜片钳实验的仿真平台。本文首先介绍了细胞电生理模型的表述内容,分析了当前各种仿真平台的优缺点,结合这些优缺点,提出了建立膜片钳实验仿真平台的想法。本平台用于仿真膜片钳制实验环境下的电压、细胞内外浓度以及激素、激动剂、阻断剂对细胞单个离子通道的控制,建立一个可视化的操作平台。该平台主要实现以下几个功能:仿真膜片钳制实验中电压、细胞内外液浓度以及激素、激动剂、阻断剂等细胞外实验环境;导入细胞模型,自动解析、编译成一个“活体”虚拟细胞;图形化的操作方式,对“活体”虚拟细胞进行膜片钳“实验”;将仿真实验结果同实际实验测定结果比较,自动或人为干预下重建细胞模型,并自动编译成XML语言描述的细胞模型;自动生成图像、数据,统计分析等实验结果。该平台将为细胞模型研究提供一个简单、直接、高效的工具。