瑞士MaxWell 細(xì)胞生物電信號(hào)成像儀Max one two

MaxWell 細(xì)胞生物電信號(hào)功能成像系統(tǒng)，基于 CMOS 傳感器技術(shù)制造的高密度微電極陣列（HD-MEA）系統(tǒng)，MaxWell 生物芯片是在單個(gè)MEA芯片內(nèi)，整合了功能*的信號(hào)放大器、濾波器和數(shù)字化儀集成電路，可用于芯片上的細(xì)胞生物電信號(hào)記錄。芯片上每個(gè)細(xì)胞可以被多個(gè)電極記錄或給予電刺激，可用于單細(xì)胞活動(dòng)、以及整個(gè)細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。

通過(guò)記錄細(xì)胞活性，在MEA上確定細(xì)胞定位。下圖顯示熒光染色后顯微鏡下的細(xì)胞位置（ MAP2染色神經(jīng)元細(xì)胞，放大系數(shù)10x）和 MaxOne 芯片檢測(cè)到的生物電信號(hào)的細(xì)胞位置緊密相關(guān)。生物電信號(hào)電子圖像在提供細(xì)胞的位置的同時(shí)，可以檢測(cè)多種細(xì)胞活性特征，包括活動(dòng)頻率和振幅。

智能細(xì)胞群體信號(hào)記錄

單細(xì)胞長(zhǎng)期追蹤

通過(guò)選用細(xì)胞信號(hào)尖峰率，振幅等細(xì)胞信號(hào)參數(shù)組合定義單個(gè)細(xì)胞特性。柵格圖展示了利用1,024個(gè)電極檢測(cè)到的神經(jīng)細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)的動(dòng)態(tài)變化。

軸突電信號(hào)追蹤

通過(guò)分析細(xì)胞生物電信號(hào)成像，研究亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)特征，例如單個(gè)神經(jīng)元的軸突。生物電信號(hào)成像分辨率*，甚至可以追蹤動(dòng)作電位在軸突上的傳導(dǎo)過(guò)程中速度的變化。這項(xiàng)技術(shù)為神經(jīng)突電信號(hào)傳導(dǎo)提供更新的研究參數(shù)。

應(yīng)用領(lǐng)域

可放置在細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測(cè)；

可用于活體組織切片實(shí)驗(yàn)；

可使用直立顯微鏡進(jìn)行檢查；

可用于不同生物學(xué)體外檢測(cè)（視網(wǎng)膜，腦切片，誘導(dǎo)干細(xì)胞或細(xì)胞培養(yǎng)等）。

一、干細(xì)胞誘導(dǎo)神經(jīng)元

通過(guò)生物電活動(dòng)信號(hào)獲取iPSC誘導(dǎo)神經(jīng)元細(xì)胞活動(dòng)的高分辨率成像。

MaxOne可記錄整個(gè)樣本的多個(gè)神經(jīng)元活動(dòng)和無(wú)需任何標(biāo)記的電信號(hào)成像。使用MaxOne獲得的細(xì)胞外動(dòng)作電位（EAP）活動(dòng)圖提供了以下信息：

產(chǎn)生自發(fā)性電信號(hào)的細(xì)胞位置

EAP細(xì)胞外電信號(hào)的振幅幅度

細(xì)胞動(dòng)作電位活動(dòng)頻率。

研究細(xì)胞成熟度和放電活性

可同時(shí)檢測(cè)數(shù)百個(gè)iPSC干細(xì)胞誘導(dǎo)神經(jīng)元細(xì)胞的動(dòng)作電位沿著軸突傳播的情況。MaxOne用高質(zhì)量的信號(hào)和的高時(shí)空分辨率來(lái)檢測(cè)神經(jīng)元的電生理活動(dòng)，甚至可檢測(cè)單個(gè)神經(jīng)元細(xì)胞動(dòng)作電位沿軸突傳播的情況。

檢測(cè)單個(gè)神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢辉诓煌L(zhǎng)天數(shù)內(nèi)的在軸突傳播速度變化。

分析動(dòng)作電位在軸突上的傳導(dǎo)速度。

比較健康和疾病模型細(xì)胞之間的軸突動(dòng)作電位傳播速度。

二、視網(wǎng)膜實(shí)驗(yàn)研究

動(dòng)作電位信號(hào)分類

多電極同時(shí)檢測(cè)同一視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞（RGC）的動(dòng)作電位信號(hào)。電極位置提供了額外的空間信息，提高了信號(hào)分類的準(zhǔn)確性。

檢測(cè)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞（RGC）的感光功能

讀取并識(shí)別MEA上的每個(gè)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的所屬類型?？梢允褂肕axOne記錄和分析MEA上每個(gè)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞（RGC）的感光響應(yīng)。

MaxOne的信噪比+高時(shí)空分辨率使分析RGC細(xì)胞軸突信號(hào)成為可能。通過(guò)用靜態(tài)燈閃爍給視網(wǎng)膜不同的視覺(jué)刺激，激發(fā)不同RGC細(xì)胞相應(yīng)的電生理活動(dòng)，并區(qū)分RGC細(xì)胞類型：ON類型，OFF類型或ON-OFF類型?？梢酝ㄟ^(guò)移動(dòng)光刺激來(lái)激發(fā)方向選擇性RGC的生物電信號(hào)反應(yīng)。

三、腦切片實(shí)驗(yàn)研究

捕獲單個(gè)神經(jīng)元細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)的場(chǎng)電信號(hào)

用MEA技術(shù)記錄活躍神經(jīng)元細(xì)胞高質(zhì)量的生物電信號(hào)。

可以同時(shí)記錄來(lái)自完整神經(jīng)細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)的局部場(chǎng)電位和動(dòng)作電位信號(hào)。

低噪聲信號(hào)有助于從實(shí)驗(yàn)中提取神經(jīng)元活動(dòng)特征。

可以捕獲和分析在大腦區(qū)域間傳播的局部場(chǎng)電位信號(hào)。

大規(guī)模神經(jīng)元及突觸投射的電生理成像

神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢恍盘?hào)的分類組織切片固定裝置提取并分析腦組織中每個(gè)活動(dòng)神經(jīng)元的動(dòng)作場(chǎng)電位，軸突投射和突觸后信號(hào)。MaxOne不但可以檢測(cè)腦切片中的神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢恍盘?hào)，同時(shí)還可以通過(guò)電刺激激發(fā)神經(jīng)元活動(dòng)。

讀取并提取腦切片具有神經(jīng)元活性的區(qū)域，并繪制神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢恍盘?hào)活動(dòng)成像圖。

可以通過(guò)記錄并分析由動(dòng)作電位信號(hào)激發(fā)后形成的+/-波幅峰值對(duì)神經(jīng)元突觸后細(xì)胞活動(dòng)進(jìn)行描繪。

四、心肌細(xì)胞研究

使用高分辨率功能量化分析藥物對(duì)心肌細(xì)胞的影響。

MaxOne可提取電生理特性，如振幅，頻率和波傳播。

找到細(xì)胞群生物電波的傳播原點(diǎn)，并測(cè)量波的傳播方向。

可通過(guò)記錄的數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)，在數(shù)天內(nèi)連續(xù)檢測(cè)野生型心肌細(xì)胞活動(dòng)特征。

檢測(cè)健康心肌細(xì)胞對(duì)藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)的短期和長(zhǎng)期反應(yīng)。