目前，钙的测量方法有很多，如色法、滴定法、荧光法等Ca2 放射性同位素示踪法等，但许多方法不能实现一些特殊功能，如不同细胞静止钙离子浓度、大脑皮层神经活动高灵敏度检测、活生物神经网络、肌肉组织获取模式、细胞间信号传输。 来自日本理化学研究所，北海道大学电子科学研究所等处的研究人员开发出了一种新型的钙离子传感器，这种传感器能对细胞内极微量（nM:NanoMora）水平钙离子（Ca2 ）浓度变化高度敏感，有利于分析与钙离子动态异常相关的疾病。本研究成果公布NatureMethods杂志上。这种超高灵敏度的钙离子传感器被称为：Cameleon-Nano（变色龙-Nano），能够完成以往无法实现的生物检测需求，如测量活生物的神经网络等。 该结果将有助于探索与钙离子动态异常相关的癫痫发作、双相情感障碍、循环系统疾病、过敏性疾病、内分泌紊乱和相关药物的发展。 此外，另一种与钙离子相关的技术在目前的检测中越来越受到人们的重视，即钙离子敏感化学探针。该探针是一种多苯环有机化合物，可与二价金属离子结合，对钙离子具有较高的选择性。当它与钙离子结合时，它可以在一定波长的光刺激下发出一定波长的光。 该技术的发展与现代社会频繁爆发的环境污染、食品中毒、大规模疾病等事件密切相关。这些事件引起了人们对环境监测、食品监测、疾病诊断和生物战剂检测的重视，迫切需要快速准确地检测病原体。 传统的检测方法主要包括形态学鉴定、生物化学、免疫检测和核酸检测。这些方法的应用有一定的局限性。形态学和生物化学需要分离和培养微生物，这需要时间和精力，通常需要几天才能完成。免疫测定方法，如酶联免疫吸附测定ELISA虽然检测时间短，但是操作繁琐，需要反复冲洗。.一般而言，核酸检测方法具有较高的敏感性，PCR该技术可以检测到10个或更少的微生物，但它需要更纯的样品，不能检测蛋白质。 钙离子敏感化学探针是一种基于荧光检测的细胞传感器发光技术，一般利用免疫细胞表面特定受体直接或间接识别和结合抗原，然后通过膜表面分子激活细胞内的信号传输通路，将信号传输到细胞内，引起一系列生理生化反应，如细胞浆钙离子浓度、蛋白磷酸化、特定基因表达等。然后，细胞内的信号被人工添加或通过基因工程表达的指示转化为易于检测的光信号，检测器通过检测光信号的强度来定性或定量地检测特异性抗原。 信号转换环节在传感器的设计中起着非常重要的作用。信号转换技术主要利用各种钙离子探针将钙离子浓度的变化转化为荧光信号。 钙离子敏感化学探针有两种形式，一种是普通的可溶性盐，通常需要微注射细胞；另一种是乙酰羧甲酯（AM）酯基形式可通过被动扩散直接进入细胞，并在细胞内非特异性酯酶的作用下水解，恢复为不能通过细胞膜的游离酸形式。由于这种钙离子探针使用方便，现在广泛应用于细胞内钙离子的检测。但该探针存在自发荧光干扰、光损伤和光漂白等问题，从而影响细胞的生理活性和代谢状态。现在开发了许多新的探测器，对钙离子有不同的亲和力，可以测量不同浓度钙离子的变化，有些有更强的发光效果，低负荷使用可以减少细胞的光损伤。