Оборудование для научных исследований в области нейронаук, физиологии и поведения Антропоморфная робототехника и робототехнические изделия

Культура нейронов на АПС МЭМ NeuroChip
 

Внешний вид матрицы АПС МЭМ NeuroChip
 

Регистратор BioCAM-4096 с 4096 электродами
 

Программа BrainWave
 

Распространение активности в культуре нейронов
 

Примеры сигналов одиночного электрода от культуры
кортикальных нейронов крысы

Система BioCAM-4096 для исследования активности мозговых срезов и культур

Система BioCAM-4096 производства Plexon Inc - первая коммерческая система, использующая микроэлектродные матрицы (МЭМ) сверх-высокого разрешения размером 2.7х2.7 мм и включающую 4096 электродов, основана на запатентованной CMOS-технологии. BioCAM-4096 предназначена для регистрации внеклеточных электрофизио-логических сигналов от срезов мозга и электрогенных структур in vitro и обеспечивает не имеющее аналогов пространственно-временное разрешение.

BioCAM-4096 разработана таким образом, что её можно разместить в микроскопе для одновременной записи как электрофизиологических сигналов, так и визуализации структуры. Эта небольшая платформа доступна с лицевой и с обратной стороны, что облегчает интеграцию системы BioCAM-4096 с другим лабораторным оборудованием.

Платформа BioCAM-4096 включает в себя:

  • Активный пиксельный сенсор с микроэлектродной матрицей - АПС МЭМ NeuroChip
  • Систему регистрации BioCAM-4096
  • Программное обеспечение BrainWave

NeuroChip - Активный пиксельный сенсор (АПС) c микроэлектродной матрицей (МЭМ)

АПС МЭМ NeuroChip - это одноразовый датчик, основанный на CMOS-технологии, который включает в себя 4096 электродов (64х64), размещенных на площади 2.7х2.7 мм. Размер каждого микроэлектрода - 21х21 мкм, расстояние между ними также равно 21 мкм. Такая высокая плотность обеспечивает не имеющую аналогов регистрацию на клеточном уровне у большой нейронной сети.

При исследовании культур с низкой плотностью, система BioCAM-4096 позволит записать активность практически каждого нейрона в сети in vitro. Высокое пространственное и временное разрешение системы позволяет также мониторировать распространение потенциалов действия вдоль волокна аксона. Использование 'зон интереса' (ROI - region of interest) позволит увеличить временное разрешение для выбранных электродов.

Система регистрации BioCAM-4096

Эта высокоскоростная система регистрации с мультиплексированием предназначение для оцифровки, обработки и хранения электрофизиологических сигналов. Небольшой размер системы облегчает интеграцию системы BioCAM-4096 со стандартными микроскопами. Частота оцифровки сигналов задается программно и зависит от количества электродов, выбранных в качестве 'зоны интереса' внутри программы BrainWave. Максимальная частота регистрации для всех 4096 электродов равна 8 КГц, при выборе 64 каналов она составляет 90 КГц.

Программное обеспечение BrainWave

Программа представляет удобный интерфейс для настройки, проведения и обработки данных электрофизиологических экспериментов. Программа BrainWave использует все преимущества многоядерных 64-битных процессоров для свербыстрой обработки большого массива широкополосных сигналов. Визуализация в режиме реального времени включает отображение исходных данных обычным способом, т.е. в виде кривых биопотенциалов как функции от времени для подгруппы выбранных каналов, а также инновационный способ отображения в виде 'фильма' при отображении активности от всех 4096 электродов как функции времени.

Программа включает улучшенный детектор спайков, а также статистики первого порядка, например, частоту разрядов, гистограмму межспайковых интервалов, сетевые межспайковые интервалы. Данные могут быть экспортированы в MATLAB для дальнейшего анализа с помощью специальных алгоритмов. Также возможно подключение программных модулей MATLAB в виде сервиса.

Технические характеристики усилителя BioCAM-4096
Число каналов 4096
Усиление 400
Шум 26 мкВ RMS
Частота дискретизации при записи от всех 4096 электродов 7.7 КГц
Частота дискретизации при записи «зоны интереса» до 64 электродов 90 КГц
Полоса пропускания 1 Гц - 5 КГц
Разрядность АЦП 12 бит
Скорость непрерывной передачи данных 60 Мб/сек
Размер блока усилителя 190х160х40 мм
Комплексный регулятор температуры Наличие
NeuroChip - Активный пиксельный сенсор (АПС) c микроэлектродной матрицей (МЭМ)
Количество электродов 4096
Площадь электрода 21 х 21 мкм
Расстояние между электродами 21 мкм
Размер зоны регистрации 2.7 x 2.7 мм
Диапазон входного напряжения ± 3.7 мВ
Площадь электрода 21х21 мкм
Встроенный датчик температуры Наличие
Выбор пользователем 'зоны интереса' (ROI) Произвольный набор электродов, выбираемый пользователем
Программное обеспечение BrainWave
Основные функции ПО
  • Работа под управлением 64-битной операционной среды (Windows-7)
  • Возможность выбора «зон интереса» до 64 каналов
  • Отображение активности в реальном времени в виде 'фильма'
  • Стандартное отображение активности выбранных каналов в виде кривых
  • Детекция и сортировка спайков в режиме отложенного времени
  • Статистика первого порядка - частота разрядов, гистограмма межспайковых интервалов, сетевые межспайковые интервалы
  • Экспорт данных в MATLABБ

Скачать или перейти на страницу продукции: