Améliorer des systèmes de HD-MEA avec le CMOS

insights from industryDavid JäckelProduct and Project ManagerMaxWell Biosystems

Une entrevue avec David Jäckel, PhD, conduit chez SfN 2018 par Alina Shrourou, BSC.

Pourquoi est-elle valeur pour stimuler les cellules électrogéniques in vitro pour la recherche en matière de neurologie ?

Une raison la stimulation que sélectrice est valeur est qu'elle te permet de régler l'activité de certaines cellules plutôt que juste enregistrant leur activité spontanée. Vous pouvez non seulement mesurer ainsi, mais agissez l'un sur l'autre également avec vos cellules.

Deuxièmement, on peut vérifier l'excitabilité neuronale. Combien tension coûte nécessaire pour évoquer un potentiel d'action ? Ce numéro biologiquement approprié peut nous indiquer des informations importantes sur la maturité et la santé des cellules.

Des cellules électrogéniques peuvent être avec précision stimulées avec notre choix MaxOne de micro-électrode, car chaque neurone est toujours entouré par les électrodes multiples.

© Giovanni Cancemi/Shutterstock.com

Comment le CMOS peut-il être employé pour améliorer des systèmes de HD-MEA ?

Le CMOS représente le CMOS, qui est une technologie normalisée utilisée dans chaque téléphone portable et chaque ordinateur. Nous employons cette technologie pour établir des choix de pointe de micro-électrode avec des dizaines de milliers d'électrodes et de circuits de lecture intégrés dans une petite frite.

Comment les biosystèmes' MaxOne de Maxwell fournit-ils la représentation électrique d'échantillon entier ?

Nos fonctionnalités du système 26.400 électrodes très à haute densité (3.265 electrodes/mm2), ainsi lui signifie qu'il y a toujours une électrode près d'un neurone qui peut trouver son activité. Ainsi, en balayant par les 26.400 électrodes utilisant 1.024 glissières de lecture à la fois, une image électrique d'entier-échantillon est acquise. Selon la définition désirée de représentation, cette échographie robotisée par le choix de totalité exige entre 5 et 20 mn.

La caractéristique de sélecter des électrodes est très utile parce que vous voulez habituellement seulement mesurer où vous avez des cellules. En sélectant les électrodes spécifiques, vous pouvez s'adapter à votre échantillon et optimiser l'information obtenue à partir des enregistrements.

Quelles caractéristiques peuvent être rassemblées à l'aide des enregistrements de haut-débit ont effectué par le MaxTwo ?

MaxTwo laisse paralléliser les expériences utilisant 6 puits à la fois. Les différents types de données, celui peuvent être enregistrés, sont égaux à ceux avec notre dispositif unique-bien MaxOne.

Est un type ce que nous appelons le « plan d'activité », qui est une image de la façon dont les cellules sur l'incendie de choix et d'où ils sont positionnés.

Le deuxième type de données est une « activité réseau » appelée, qui concerne sélecter des électrodes de forte activité et puis les enregistrer simultanément. Cette caractéristique peut être employée pour analyser l'interaction entre les cellules, telles que combien elles sont branchées, leur synchronicity, et leur activité de éclatement.

En conclusion, le troisième type de données est l'une des fonctionnalités uniques de notre système. Après recensement de différentes cellules, nous enregistrons leurs signes avec des centaines d'électrodes. Utilisant ceci, nous pouvons atteindre les caractéristiques sous-cellulaires, telles que des signes autour de l'endroit et des signes somatiques et dendritiques propageant le long des axones. Ceci laisse mesurer avec précision la vitesse axonale de conduction, qui est très provocante pour réaliser utilisant des techniques alternatives.

Qu'effectue le MaxOne et le MaxTwo différer d'autres solutions fonctionnelles à haute résolution de représentation sur le marché ?

Il y a trois remarques à ceci. D'abord, nous avons le plus grand nombre d'électrodes ; 26.400 électrodes sur un endroit de 2x4 millimètre2. C'est également le plus grand endroit de détection.

Deuxièmement, la distance entre deux électrodes voisines est 17,5 micromètres ainsi nous avons, de loin, le procurable le plus de haute résolution.

La troisième remarque est le rapport signal/bruit, qui est dans la commande de 4 microvolts RMS pendant les expériences. Ceci signifie que nous pouvons mesurer les signes très petits avec notre technologie. Les signes propageant le long de l'axone d'un neurone, sont en général très petits. Par conséquent, un rapport de signal-bruit élevé est une clavette à mesurer et à analyser la vitesse axonale de conduction.

Au sujet de David Jäckel, Ph.D.

Après avoir terminé les maîtrises scientifiques en génie électrique à ETH Zurich en 2008, David ont continué pour compléter un PhD en neurologie là en 2014.

Après ceci, David est devenu un conseiller à AWK pendant les 3 années à venir, avant de passer aux biosystèmes de Maxwell en 2018, où il retient la position du produit et du chef de projet.

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