钾离子通道已被认为是包括心律不齐，神经功能障碍等在内的疾病适应症的药物靶标。Tl ⁺通过K⁺通道的渗透性已被广泛用于测定K⁺通道。表达目的K⁺通道的细胞（例如hERG，Kv1.3，Kir2.1，KATP）预先装有Tl⁺敏感染料。该染料是非荧光的，并且对细胞膜是可渗透的。进入细胞内部后，非荧光AM酯染料会被内源性酯酶裂解为留在细胞内部的带负电荷的染料。将含有低剂量Tl⁺刺激缓冲液添加到细胞中时，Tl ⁺会流过K⁺通道并与Tl⁺敏感染料结合，从而产生荧光信号。该信号与K⁺通道的活动成正比。如果将拮抗剂或拮抗剂添加至细胞，则荧光信号分别降低或升高，以反映K⁺通道的抑制或刺激活性。