Aumento de sistemas de HD-MEA con el Cmos

insights from industryDavid JäckelProduct and Project ManagerMaxWell Biosystems

Una entrevista con David Jäckel, doctorado, conducto en SfN 2018 de Alina Shrourou, BSCA.

¿Por qué tiene valor para estimular las células electrogénicas in vitro para la investigación de la neurología?

Una razón que el estímulo selectivo tiene valor es que permite que usted controle la actividad de ciertas células bastante que apenas registrando su actividad espontánea. Usted puede no sólo medir así, pero también obra recíprocamente con sus células.

En segundo lugar, uno puede investigar excitabilidad neuronal. ¿Cuánto voltaje es necesario evocar un potencial de acción? Este número biológico relevante puede informarnos la información importante sobre la madurez y la salud de células.

Las células electrogénicas se pueden estimular exacto con nuestro arsenal MaxOne del microelectrodo, pues cada neurona es rodeada siempre por los electrodos múltiples.

© Juan Cancemi/Shutterstock.com

¿Cómo se puede el Cmos utilizar para aumentar sistemas de HD-MEA?

El Cmos representa el semiconductor de óxido metálico complementario, que es una tecnología estandardizada usada en cada teléfono celular y cada computador. Utilizamos esta tecnología para construir matrices avanzadas del microelectrodo con decenas de miles de electrodos y el conjunto de circuitos de la lectura integrado en una pequeña viruta.

¿Cómo los biosistemas' MaxOne del maxwell ofrecen proyección de imagen eléctrica de la muestra entera?

Nuestras características de sistema 26.400 electrodos en muy de alta densidad (3.265 electrodes/mm2), así que significa que hay siempre un electrodo cerca de una neurona que pueda descubrir su actividad. Así, explorando a través de los 26.400 electrodos usando 1.024 canales de la lectura al mismo tiempo, una imagen eléctrica de la entero-muestra es detectada. Dependiendo de la resolución deseada de la proyección de imagen, esta exploración automatizada con el arsenal del conjunto requiere entre 5 y 20 minutos.

La característica de seleccionar los electrodos es muy útil porque usted quiere generalmente solamente medir donde usted tiene células. Seleccionando los electrodos específicos, usted puede adaptarse a su muestra y optimizar la información obtenida de las grabaciones.

¿Qué datos se pueden cerco usando las grabaciones de la alto-producción hicieron por el MaxTwo?

MaxTwo permite paralelizar los experimentos usando 6 pozos al mismo tiempo. Los diversos tipos de datos, de que se pueden registrar, son iguales a los que está con nuestro único-bien dispositivo MaxOne.

Un tipo es lo que llamamos el “mapa de la actividad”, que es una imagen de cómo las células en el fuego del arsenal y de donde él se coloca.

El segundo tipo de datos se llama la “actividad de la red”, que implica el seleccionar de los electrodos con alta actividad y después el registrar de ellos simultáneamente. Estos datos se pueden utilizar para analizar la acción recíproca entre las células, tales como cuánto se conectan, su synchronicity, y su actividad repartida.

Finalmente, el tercer tipo de datos es una de las características únicas de nuestro sistema. Después de determinar las células individuales, registramos sus señales con centenares de electrodos. Usando esto, podemos llegar hasta características subcelulares, tales como señales alrededor del área y de las señales somáticas y dendríticas propagando a lo largo de los axones. Esto permite medir exacto la velocidad axonal de la conducción, que es muy desafiadora lograr usando técnicas alternativas.

¿Qué hace que el MaxOne y el MaxTwo difieren de otras soluciones funcionales de alta resolución de la proyección de imagen en el mercado?

Hay tres puntos a esto. Primero, tenemos el número más grande de electrodos; 26.400 electrodos en un área de 2x4 milímetro2. Es también el área que detecta más grande.

En segundo lugar, la distancia entre dos electrodos vecinos es 17,5 micrómetros así que tenemos, con mucho, el disponible más de alta resolución.

El tercer punto es el ratio señal/ruido, que está en la orden de 4 microvoltios RMS durante experimentos. Esto significa que podemos medir señales muy pequeñas con nuestra tecnología. Las señales que propagan a lo largo del axón de una neurona, son típicamente muy pequeñas. Por lo tanto, una alta relación señal-ruido es una llave a medir y a analizar la velocidad axonal de la conducción.

Sobre David Jäckel, Ph.D.

Después de acabar los masters en ciencias en la ingeniería eléctrica en ETH Zurich en 2008, David continuaron terminar un doctorado en neurología allí en 2014.

Después de esto, David hizo un consultor en AWK por los 3 años próximos, antes de mover sobre biosistemas del maxwell en 2018, donde él lleva a cabo la posición del producto y del gestor de proyecto.

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