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美国ACEA艾森 RTCA MP实时细胞功能分析仪
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实时无标记动态分析技术(RTCA,Real Time Cell Analysisi)是艾森生物(ACEA Biosciences)全球独有的专利核心技术。改基数采用特殊工艺,将微电极列阵整合在细胞培养板的每个细胞生长孔底部,用以构建实时、动态、定量跟踪细胞形态和增殖分化改变的细胞阻抗检测传感系统。当贴壁生长在微电极表面的细胞引起贴壁电极界面阻抗的改变时,这种改变与细胞的实时功能状态改变呈相关性,通过实时动态的电极阻抗检测可以获得细胞生理功能相关的生物信息,包括细胞生长、伸展、形态变化、死亡和贴壁等。iCELLigence实时无标记细胞功能分析仪就是基于这一核心技术研制和开发的新一代细胞功能实时动态量化分析工具,可广泛应用于细胞生物学、分子生物学、肿瘤学、生物化学、毒理学等多种学科领域及药物筛选、研发、生产及质量控制过程。同时,iCELLigence采用无线信号传输模式和iPad平台,使细胞实验的操作以及数据采集和分析更为便利。

 

基本原理:

系统的核心是把微电子细胞传感器芯片整合到表面适于细胞贴附与生长的细胞检测板的底部或细胞浸润迁移板的微孔膜。

 微电极阻抗主要由点及周边的离子环境决定,当电场加在上面的时候可以测量到一个基线阻抗。细胞的有无以及贴壁程度的改变都会影响电极传感器表面电子和离子的通过。没有细胞时,检测孔底部排列的微电极阵列的阻抗分布近似均匀;加入细胞后,细胞会和电极表面接触粘附,影响电极和溶液间的离子环境,导致阻抗的升高,细胞越多阻抗增加越多。

此外,细胞与电极的相互作用也会影响电阻。细胞在上述表面上的贴壁或生长可引起各个电极阵列的电极结构的阻抗变化。细胞的贴壁程度紧密与否也会使电阻抗发生变化。

因此,粘附在电极表面的的细胞越多,细胞指数越大。同样的,细胞与电极表面粘附越紧密伸展,电阻抗增加越大。测量电极间阻抗可提供关于电极上细胞生物状态的重要信息。当细胞生物状态发生变化时,系统可以实时并自动获取其模拟电信号,并可以转换成数字信号以进行进一步的分析。

因此,电阻抗即反映为细胞指数的值,在多种实验中用于指示细胞生长、伸展、形态变化、死亡和贴壁程度等一系列生理状态。

专利介绍:

艾森拥有其技术和产品的自主知识产权。已经申报了20多项(已获得10多项)美国、日韩、中国及国际发明专利。这些专利申请涵盖了微电子细胞检测系统及传感器芯片的设计和制作工艺、生命科学方法、生物信息数据采集、分析等多项核心技术,在全球范围内保护目前正在开发的和已开发的技术及产品。

US/PCT专利

Real time electronic cell sensing system and application for cytotoxicity profiling and compound assays 

Real time electronic cell sensing system and application for cell-based assays

mpedance based apparatuses and methods for analyzing cells and particles

Impedance based devices and methods of use in assays

国内专利

ZL03822454.2  基于阻抗的检测装置和方法

ZL03822348.1  基于阻抗分析细胞和颗粒的装置和方法

ZL200480040230.5  实时电子细胞传感系统及其在基于细胞的测定中的应用

CN1997278A  有取代的有机硫化合物及其使用方法

ZL200580012255.9  实时细胞电子分析系统及其在细胞毒性检测和化合物分析上的应用

技术优势

新颖的电子传感芯片设计,独特的数据获取和分析方法,以及最优的仪器设计配合使艾森能够给细胞基础分析提供一整套的分析平台。这种平台产品能成为细胞和分子生物实验室的标准项目,也组成了新的生命科学实验室器具的工业标准。

艾森平台技术对传统的生物试验检测途径的主要优点包括:

• 高信息量:可连续检测生物反应的全过程,提供大量重要的动态反应信息。

• 无标记:分析无需昂贵的标记或报告。

• 无创伤:电子检测不会干扰细胞生长和分析。

• 高准确度和精确度:定量衡量细胞生长,提供高于2个数量级的动态范围,孔对孔CV通常低于10%。

• 自动实时检测:整个实验过程自动收集数据,实时分析,大大改善仅仅在最终点分析的结果。

• 灵活性:独特的设计允许自定义分析项目,提高实验室的效率。

• 易操作:用户友好的软件,简单直接的安装,简化培训和操作。

• 系统整合:微孔感应设备可与已有的滴定板设备配套使用。

• 活细胞品质控制:在培养孔中检测细胞质量。

 

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本系统可对96孔 E-Plate进行实时监测,整个实验过程具备无创、免标记、客观量化等优点,可广泛应用于新药开发领域和基础生命科学领域。

RTCA SP实时细胞功能分析仪可对96孔 的E-Plate进行实时监测,整个实验过程具备无创、免标记、客观量化等优点,可广泛应用于新药开发领域和基础生命科学研究。实验时,细胞功能分析仪检测工作台置于CO2 培养箱内,通过该工作台的电路切换,可以对E-Plate 96 上的所有孔进行阻抗测量,并将结果发送给实时细胞分析系统工作台,由实时细胞检测分析软件进行处理、显示、分析。

RTCA SP实时细胞功能分析仪由以下4个主要部件构成:

• 实时细胞分析仪(RTCA SP Analyzer)

• 细胞检测工作台(RTCA SP Station)

• 实时细胞分析仪控制元件(RTCA Control Unit)

• E-Plate 检测板 (E-Plate 96)

RTCA SP实时细胞功能分析仪特点:

• 快速测量- 96孔测量时间不超过15s

• 设计轻便- 易于在培养箱内使用

• 性能可靠

• 使用简便

• 集成化设计- 可在线进行数据分析

 


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