MAESTRO™

用于细胞网络分析的多孔板微电极阵列系统

Maestro多孔板微电极阵列（ MEA） 平台是一款操作简单，体型小巧及目前仅有的一种能够洞察整个细胞群体的体外技术系统。应用了业界的768个微电极技术，使数据从每个孔内多个位点进行采集，能够用于分析神经和心肌细胞的网络信号。此外，作为无标记的分析方法得到的是细胞自然状态下的信号，还可以进行*的连续培养细胞及采集信号：几小时，几天，乃至几个星期。

应用领域

神经疾病研究：收集体外功能性实验数据，为表型药物的筛选以及研究疾病的遗传起源提供依据。

·       通过建立功能性疾病体外模型，进行实验，将基因与表型连接起来；

·       通过长时间监测 iPSC 衍生性疾病模型，用来进行发育性疾病研究；

·       目前已经建立的疾病模型包括：阿尔茨海默 ·性脊髓侧索硬化症、帕金森症、自病症、癫痫、X染色体脆折症、QT间期过长症候群等。

干细胞特性分析：收集功能性实验数据，为干细胞开发以及质量控制提供依据。

·       测量并收集细胞与网络功能的数据，进行干细胞培养的优化；

·       采用12、48以及96孔培养板，建立孔与孔，批次与批次之间的可靠联系；

·       利用符合SLAS标准的培养板，进行细胞评估用于额外分析；

·       利用常规的自动化分析程序，可以定量分析功能性实验数据。

心脏安全性评价：通过综合细胞系统存取的促心率不整电位，从而达到快速且精确的评估心脏药物的安全性。

·       利用常规的自动侦测程序追踪去极化与再极化；

·       利用培养孔内电极备援功能确保测定数据的可靠性；

·       侦测以及分类个别心率不整事件；

·       通过起搏培养细胞用来分析反向使用的依赖性；

·       检测传导模型可以用来确认培养细胞的健康度以及稳定性。

神经毒理学以及促惊厥剂风险：定量分析复杂网络表型，用来预测神经毒理作用以及促惊厥剂风险。

·       在网络内进行多处测量，从而得到zui精确的突发波以及同步性评估；

·       利用不同的指标评量，从简单的平均活性到复杂的网络之间的互动，进行分析评测；

·       采用常规的刺激程序用来直接分析网络的连结。

背根神经节疼痛分析：体外复制疼痛的相关因子用来评估治疗以及护理。

·       从阵列内多处测量个别动作电位，用以表征整个背根神经节的化学与热灵敏度的特色分布；

·       无需人工长期监测慢性表型；

·       借助辣椒素等促效剂或电刺激用以激发活性，建立跨孔*的模型。

工作原理

将细胞加入底部具有微电极集成电路的多孔板，培养细胞并建立细胞间电信号连接后，将多孔板放入 Maestro 系统记录细胞外电压。微伏级的电压分辨率以及快速的数据采集频率 (12.5 kHz)可以确保能够精确详尽记录每一个动作电位 。 从整个多孔板中所有768个电极中同时并且互不干扰地采集和记录数据，每孔中的高密度电极将为我们勾画出一份拥有丰富信息的实验报告：不仅仅有单个细胞的功能，更有群体的细胞作为一个整体的行为。

  图一

多空板底的微电极集成电路

MAESTRO 系统优势

1：Maestro MEA 系列多孔板具有*MEA科技，拥有在多孔板微孔中zui多数量的电极；更多的电极则意味着可以有更多的记录位点和获得更强的网络水平信号，让每次实验都得到的结果。AXION MEA多孔板优势：

·       768 个低噪音电极

·       12-, 48-, or 96-孔多种板型

·       每个电极都既可用于记录，也可用于刺激；

·       集成的，独立接地电极

·       锥型孔

·       防蒸发盖，内含保湿匣

2：配有 ECmini环境控制单元，可调节温度， CO2 和湿度,实现无忧记录实验：

·       ECmini 气体传输系统由三部分组成: 框座, 上盖, 和一个专门设计的安全站式流量计。可拆卸的通气框座通过成对的隐藏磁铁固定于Maestro之上，该框座将预先混合好的CO2 均匀地传输到MEA板中，避免由pH差异导致的实验误差。上盖则可保证快速便捷地对MEA板进行操作，同时避免污染。当不使用框座和上盖时，气流由特定的5%CO2气源导入，通过一个简易的安全站式流量计进行控制。

图二

注：ECmini通过一个创新的通气框座传输 CO₂ 至Maestro 中相关MEA板中。五十个环绕在多孔板周围的气孔将气体均匀传输到每一个微孔之中，提供可靠 的特定区域环境控制。

注：左图：通过使用ECmini ,在Maestro中进行温度控制，同时使用具有保湿匣的MEA板，从而实现在Maestro 上的本地细胞环境可以维持数个小时，并且具有和特定孵育箱一样的稳定性和准确性。

右图：为了测试 ECmini 时对细胞健康的影响，分别实验观测在有和没有CO2控制时对心肌细胞心动周期造成的变化，刚开始时，在有ECmini提供5% CO2 时记录45分钟数据，然后从Maestro 上移去ECmini，细胞健康和功能可见明显受损，导致了具有很大变异的不稳定数据。

3：直观的操作软件，轻松采集数据，一键搞定数据分析：

·       AxIS软件包 通过一个直观的用户界面引导您从实验设置（通过一些诸如多孔板图等快捷功能完成），到实时可视化数据分析，直到zui终数据输出。从单个微孔到数百块多孔板的数据集，从心率或平均放电率等简单分析到执行高级分析，您都可以一键轻松搞定。

图三

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