美國 2D/3D可牽張拉伸微電極陣列刺激與記錄系統

機械力刺激

電刺激記錄

高分辨率成像三合一

美國bm廠家的3D微電極陣列將推進基于類器官的神經和神經退行性疾病模型

傳統到的商業微電極陣列是扁平的，因此它們只能記錄球形類器官表面積的一小部分，而BM的 3D 微電極陣列大限度地與類器官表面接觸，以收集比以前更多的神經信號。

3D 微電極陣列為球形類器官創建一個更貼近自然地環境，以模擬健康和疾病狀態的大腦功能。 這項新技術將推動創傷性腦損傷、阿爾茨海默病及相關癡呆癥、慢性創傷性腦病、自閉癥等方面的研究。

Bmseed應用場景

1、力-電多物理場作用是生命活動的基本屬性之一

生命物質包括細胞和各種組織器官都能產生電活動和都受到應力刺激，盡管它們電位的和電活動產生機理不相同。

這是生命活動的基本屬性之一。

研究表明，電磁場的刺激和機械載荷的刺激一樣影響著細胞的形態結構及功能，細胞的生長、發育、成熟、增殖、

衰老、死亡及癌變，細胞的分化及其調控機理。

所以，單一功能的機械載荷裝置或單一功能的電刺激裝置、單一功能的微電極細胞電活動記錄裝置、單一功能的細

胞電信號分析裝置已經不能適應生命活動的基本屬性，不能滿足靈活的科研設計。

BMSEED建立了新的多場耦合作用下體外細胞刺激記錄分析模型，將多通道微電極電刺激、細胞阻抗定量測量、電活

動記錄以及生長因子作為非力學因素引入模型，增加模型中的綜合因素，使模型更加合理化。

2、該系統可實現靈活的力-電可耦合刺激

使研究者設計研究：應力本身引起還是由應力產生的電位引起,或是兩者都起作用？

3、該系統可實現阻抗定量測量以及活細胞電活動記錄表征

MEASSURE 的*價值主張和優勢：

A. 與細胞培養同時進行的機械、光學和電氣接口：

MEASSURE 的*之處在于它結合了與細胞或組織培養物的三種相互作用模式：機械、光學和電學。從此功能中獲得了以下好處。

1. 拉伸前和拉伸后的比較： MEASSuRE 允許細胞/組織的拉伸后電生理活動正常化到拉伸前水平，因為可拉伸 MEA 上的微電極與細胞/組織拉伸，即它們與細胞/組織保持接觸在拉伸之前、期間和之后在組織（或細胞培養物）上的相同位置。這是 MEASSURE 的*價值主張，由我們獲得的可拉伸微電極技術實現。

2. 重復拉伸和松弛：可拉伸 MEA 的微電極隨著組織彈性拉伸，允許循環或重復拉伸。這種能力對于研究反復損傷（例如腦震蕩）的影響以及器官芯片和再生醫學應用非常重要。

3. 組織應變驗證：細胞經歷的應變取決于細胞粘附到下面的硅膠膜的強度和均勻性，不一定與可拉伸 MEA 的 PDMS 基板上的應變相同，這取決于位移壓頭。因此，重要的是能夠準確地確定細胞被拉伸了多少。MEASSURE 提供了這種能力。通過設計，細胞在拉伸過程中保持在鏡頭的焦平面上，即細胞可以在整個拉伸過程中通過內置高速攝像機成像。BMSEED 基于 MATLAB 的圖像分析軟件允許使用這些圖像計算細胞的應變。

4. 方便省時：一個工具可以進行三項操作，相對于使用2或3個單獨的工具而言，既方便又節省時間和空間。

B. 應變的高再現性：音圈致動器 (VCA) 通過將可拉伸 MEA 的可拉伸部分拉過圓柱形壓頭產生運動以在可拉伸 MEA 和組織上產生應變。VCA 中內置的位置傳感器和 PID 控制器可實現的閉環運動控制。其他細胞拉伸器要么使用氣動系統，要么使用電機來產生應變。氣動系統中的真空抽吸不能被控制，因為在被拉伸的膜（無閉環）中沒有位置傳感器反饋，提供了較小的可再現應變，這將隨基材特性而變化。電機控制系統在位置（即應變）和電機輸出之間沒有閉環反饋。