MAESTRO™

用于細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)分析的多孔板微電極陣列系統(tǒng)

Maestro多孔板微電極陣列（ MEA） 平臺(tái)是一款操作簡(jiǎn)單，體型小巧及目前僅有的一種能夠洞察整個(gè)細(xì)胞群體的體外技術(shù)系統(tǒng)。應(yīng)用了業(yè)界的768個(gè)微電極技術(shù)，使數(shù)據(jù)從每個(gè)孔內(nèi)多個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行采集，能夠用于分析神經(jīng)和心肌細(xì)胞的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。此外，作為無(wú)標(biāo)記的分析方法得到的是細(xì)胞自然狀態(tài)下的信號(hào)，還可以進(jìn)行*的連續(xù)培養(yǎng)細(xì)胞及采集信號(hào)：幾小時(shí)，幾天，乃至幾個(gè)星期。

應(yīng)用領(lǐng)域

神經(jīng)疾病研究：收集體外功能性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為表型藥物的篩選以及研究疾病的遺傳起源提供依據(jù)。

·       通過(guò)建立功能性疾病體外模型，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將基因與表型連接起來(lái)；

·       通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè) iPSC 衍生性疾病模型，用來(lái)進(jìn)行發(fā)育性疾病研究；

·       目前已經(jīng)建立的疾病模型包括：阿爾茨海默 ·性脊髓側(cè)索硬化癥、帕金森癥、自病癥、癲癇、X染色體脆折癥、QT間期過(guò)長(zhǎng)癥候群等。

干細(xì)胞特性分析：收集功能性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為干細(xì)胞開(kāi)發(fā)以及質(zhì)量控制提供依據(jù)。

·       測(cè)量并收集細(xì)胞與網(wǎng)絡(luò)功能的數(shù)據(jù)，進(jìn)行干細(xì)胞培養(yǎng)的優(yōu)化；

·       采用12、48以及96孔培養(yǎng)板，建立孔與孔，批次與批次之間的可靠聯(lián)系；

·       利用符合SLAS標(biāo)準(zhǔn)的培養(yǎng)板，進(jìn)行細(xì)胞評(píng)估用于額外分析；

·       利用常規(guī)的自動(dòng)化分析程序，可以定量分析功能性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

心臟安全性評(píng)價(jià)：通過(guò)綜合細(xì)胞系統(tǒng)存取的促心率不整電位，從而達(dá)到快速且精確的評(píng)估心臟藥物的安全性。

·       利用常規(guī)的自動(dòng)偵測(cè)程序追蹤去極化與再極化；

·       利用培養(yǎng)孔內(nèi)電極備援功能確保測(cè)定數(shù)據(jù)的可靠性；

·       偵測(cè)以及分類個(gè)別心率不整事件；

·       通過(guò)起搏培養(yǎng)細(xì)胞用來(lái)分析反向使用的依賴性；

·       檢測(cè)傳導(dǎo)模型可以用來(lái)確認(rèn)培養(yǎng)細(xì)胞的健康度以及穩(wěn)定性。

神經(jīng)毒理學(xué)以及促驚厥劑風(fēng)險(xiǎn)：定量分析復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)表型，用來(lái)預(yù)測(cè)神經(jīng)毒理作用以及促驚厥劑風(fēng)險(xiǎn)。

·       在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行多處測(cè)量，從而得到zui精確的突發(fā)波以及同步性評(píng)估；

·       利用不同的指標(biāo)評(píng)量，從簡(jiǎn)單的平均活性到復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)之間的互動(dòng)，進(jìn)行分析評(píng)測(cè)；

·       采用常規(guī)的刺激程序用來(lái)直接分析網(wǎng)絡(luò)的連結(jié)。

背根神經(jīng)節(jié)疼痛分析：體外復(fù)制疼痛的相關(guān)因子用來(lái)評(píng)估治療以及護(hù)理。

·       從陣列內(nèi)多處測(cè)量個(gè)別動(dòng)作電位，用以表征整個(gè)背根神經(jīng)節(jié)的化學(xué)與熱靈敏度的特色分布；

·       無(wú)需人工長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)慢性表型；

·       借助辣椒素等促效劑或電刺激用以激發(fā)活性，建立跨孔*的模型。

工作原理

將細(xì)胞加入底部具有微電極集成電路的多孔板，培養(yǎng)細(xì)胞并建立細(xì)胞間電信號(hào)連接后，將多孔板放入 Maestro 系統(tǒng)記錄細(xì)胞外電壓。微伏級(jí)的電壓分辨率以及快速的數(shù)據(jù)采集頻率 (12.5 kHz)可以確保能夠精確詳盡記錄每一個(gè)動(dòng)作電位 。 從整個(gè)多孔板中所有768個(gè)電極中同時(shí)并且互不干擾地采集和記錄數(shù)據(jù)，每孔中的高密度電極將為我們勾畫出一份擁有豐富信息的實(shí)驗(yàn)報(bào)告：不僅僅有單個(gè)細(xì)胞的功能，更有群體的細(xì)胞作為一個(gè)整體的行為。

  圖一

多空板底的微電極集成電路

MAESTRO 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

1：Maestro MEA 系列多孔板具有*MEA科技，擁有在多孔板微孔中zui多數(shù)量的電極；更多的電極則意味著可以有更多的記錄位點(diǎn)和獲得更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)水平信號(hào)，讓每次實(shí)驗(yàn)都得到的結(jié)果。AXION MEA多孔板優(yōu)勢(shì)：

·       768 個(gè)低噪音電極

·       12-, 48-, or 96-孔多種板型

·       每個(gè)電極都既可用于記錄，也可用于刺激；

·       集成的，獨(dú)立接地電極

·       錐型孔

·       防蒸發(fā)蓋，內(nèi)含保濕匣

2：配有 ECmini環(huán)境控制單元，可調(diào)節(jié)溫度， CO2 和濕度,實(shí)現(xiàn)無(wú)憂記錄實(shí)驗(yàn)：

·       ECmini 氣體傳輸系統(tǒng)由三部分組成: 框座, 上蓋, 和一個(gè)專門設(shè)計(jì)的安全站式流量計(jì)?？刹鹦兜耐饪蜃ㄟ^(guò)成對(duì)的隱藏磁鐵固定于Maestro之上，該框座將預(yù)先混合好的CO2 均勻地傳輸?shù)?/span>MEA板中，避免由pH差異導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)誤差。上蓋則可保證快速便捷地對(duì)MEA板進(jìn)行操作，同時(shí)避免污染。當(dāng)不使用框座和上蓋時(shí)，氣流由特定的5%CO2氣源導(dǎo)入，通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)易的安全站式流量計(jì)進(jìn)行控制。

圖二

注：ECmini通過(guò)一個(gè)創(chuàng)新的通氣框座傳輸 CO? 至Maestro 中相關(guān)MEA板中。五十個(gè)環(huán)繞在多孔板周圍的氣孔將氣體均勻傳輸?shù)矫恳粋€(gè)微孔之中，提供可靠 的特定區(qū)域環(huán)境控制。

注：左圖：通過(guò)使用ECmini ,在Maestro中進(jìn)行溫度控制，同時(shí)使用具有保濕匣的MEA板，從而實(shí)現(xiàn)在Maestro 上的本地細(xì)胞環(huán)境可以維持?jǐn)?shù)個(gè)小時(shí)，并且具有和特定孵育箱一樣的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

右圖：為了測(cè)試 ECmini 時(shí)對(duì)細(xì)胞健康的影響，分別實(shí)驗(yàn)觀測(cè)在有和沒(méi)有CO2控制時(shí)對(duì)心肌細(xì)胞心動(dòng)周期造成的變化，剛開(kāi)始時(shí)，在有ECmini提供5% CO2 時(shí)記錄45分鐘數(shù)據(jù)，然后從Maestro 上移去ECmini，細(xì)胞健康和功能可見(jiàn)明顯受損，導(dǎo)致了具有很大變異的不穩(wěn)定數(shù)據(jù)。

3：直觀的操作軟件，輕松采集數(shù)據(jù)，一鍵搞定數(shù)據(jù)分析：

·       AxIS軟件包 通過(guò)一個(gè)直觀的用戶界面引導(dǎo)您從實(shí)驗(yàn)設(shè)置（通過(guò)一些諸如多孔板圖等快捷功能完成），到實(shí)時(shí)可視化數(shù)據(jù)分析，直到zui終數(shù)據(jù)輸出。從單個(gè)微孔到數(shù)百塊多孔板的數(shù)據(jù)集，從心率或平均放電率等簡(jiǎn)單分析到執(zhí)行高級(jí)分析，您都可以一鍵輕松搞定。

圖三

軟件頁(yè)面展示