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多通道介電泳點(diǎn)微電極陣列現(xiàn)貨 供應(yīng)商

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產(chǎn)地類別 進(jìn)口 應(yīng)用領(lǐng)域 醫(yī)療衛(wèi)生,環(huán)保,化工,生物產(chǎn)業(yè),能源
多通道介電泳點(diǎn)微電極陣列現(xiàn)貨 供應(yīng)商
型號(hào):DEP

品牌:3dep

3D細(xì)胞介電電泳分析系統(tǒng)

多通道介電泳點(diǎn)微電極陣列現(xiàn)貨 供應(yīng)商




微電極結(jié)構(gòu)開發(fā)的進(jìn)展已導(dǎo)致使用非均勻交流電場對細(xì)胞,微生物和其他生物顆粒進(jìn)行介電電泳表征和分選的新技術(shù)。 這些方法利用了細(xì)胞的介電極化率的差異來實(shí)現(xiàn)其有效性,控制這些性質(zhì)的因素包括膜和任何細(xì)胞壁的電導(dǎo)率和介電常數(shù),與表面電荷相關(guān)的雙電層,細(xì)胞形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 介電泳的應(yīng)用包括細(xì)菌,活細(xì)胞和不活細(xì)胞,癌細(xì)胞和正常細(xì)胞以及紅細(xì)胞和白細(xì)胞的混合物的選擇性空間操縱和分離。

1. 系統(tǒng)介紹


該3DEP系統(tǒng)是突破性新技術(shù)
介電泳技術(shù)雖已發(fā)展數(shù)十年,但由于傳統(tǒng)介電泳普遍為2D,需在單一樣本內(nèi)改變頻率做數(shù)小時(shí)以上的觀測,且由于能放置細(xì)胞數(shù)量少,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)變異性大,跨入門坎高。
3DEP整合了微電極微孔槽芯片、光學(xué)感應(yīng)偵測系統(tǒng)、自動(dòng)信號(hào)擷取系統(tǒng)及自動(dòng)化分析軟件等,將介電泳此一技術(shù)商品化進(jìn)入市場;不但操作門檻降低,更有高度的穩(wěn)定性與再現(xiàn)性,讓介電泳細(xì)胞分析從理論變成真實(shí)可靠的應(yīng)用。
該3DEP系統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)
拋棄式的芯片設(shè)計(jì)讓實(shí)驗(yàn)之間不會(huì)有交叉污染的機(jī)會(huì);樣本的分析小到病毒微粒,大到心肌細(xì)胞都適用,整個(gè)實(shí)驗(yàn)樣本不需標(biāo)定也不會(huì)傷害樣本。
實(shí)驗(yàn)時(shí)20個(gè)孔洞同時(shí)給與不同頻率進(jìn)行偵測,只需數(shù)秒就可得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果,跳脫了過往費(fèi)時(shí)費(fèi)工的限制;3D孔洞的設(shè)計(jì)可放入大量的樣本,以明暗度的變化來量化DEP-Force,使實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性與再現(xiàn)性達(dá)到可商業(yè)化的標(biāo)準(zhǔn)。
該3DEP系統(tǒng)自動(dòng)化分析軟件
20個(gè)孔洞中的明暗度變化直接換算為DEP-Force,中間省略繁瑣的物理公式。由環(huán)境導(dǎo)電度與電場強(qiáng)度、大小等參數(shù)的固定之下,軟件會(huì)自動(dòng)進(jìn)一步計(jì)算出細(xì)胞膜導(dǎo)電度(membrane conductance)、細(xì)胞膜電容度(membrane capacitance)、細(xì)胞質(zhì)導(dǎo)電度(cytoplasm conductivity)和細(xì)胞質(zhì)介電度(cytoplasm permittivity),讓細(xì)胞在介電泳下的分析獲得更多的信息。

該3DEP系統(tǒng)是一種細(xì)胞分析系統(tǒng),可同時(shí)分析數(shù)千個(gè)細(xì)胞,并產(chǎn)生可確定其電特性的輸出。 它包括一個(gè)可放入細(xì)胞以進(jìn)行分析的一次性芯片,以及一個(gè)裝有已裝載的芯片的讀取器。 然后,這種革命性的裝置使用了一種稱為介電電泳(簡稱DEP)的現(xiàn)象,可在10秒內(nèi)分析多達(dá)20,000個(gè)細(xì)胞。3DEP是市場上款能夠測量細(xì)胞群體電特性的儀器。


該系統(tǒng)是個(gè)的、功能更強(qiáng)大的、更簡單的技術(shù)細(xì)胞介電電泳分析系統(tǒng),廣泛應(yīng)用于干細(xì)胞的分化、癌細(xì)胞及細(xì)菌抗性的檢測、癌細(xì)胞凋亡的快速檢測、病毒顆粒的特性檢測、水質(zhì)的檢測、酵母細(xì)胞的存活狀態(tài)快速檢測,穿膜藥物對血細(xì)胞的影響等。

2. 基本原理

細(xì)胞在高頻不均勻電場作用下產(chǎn)生極化,不同的細(xì)胞由于介電特性、電導(dǎo)率、形狀不同而感應(yīng)出不同的偶電極,因此受到不同介電力的作用.


(如圖1.所示)。


多通道介電泳點(diǎn)微電極陣列現(xiàn)貨 供應(yīng)商

多通道介電泳點(diǎn)微電極陣列現(xiàn)貨 供應(yīng)商

圖1.電場變化對微粒產(chǎn)生不同的作用力

PositiveDEP-正介電泳力,Negative DEP-負(fù)介電泳力


3.  系統(tǒng)亮點(diǎn)概述

通過測量細(xì)胞運(yùn)動(dòng)速度,可得到細(xì)胞的介電特性;可對細(xì)胞進(jìn)行無物理接觸的選擇性操縱、定位、分離。

3.1對細(xì)胞進(jìn)行無物理接觸操縱、定位、分離。

    對細(xì)胞無損傷,保證細(xì)胞后續(xù)實(shí)驗(yàn)安全

 3.2無需試劑或其他添加劑

    既節(jié)約日后的使用成本,又能保證細(xì)胞不收試劑的干擾,保證實(shí)驗(yàn)細(xì)胞的原生態(tài)。

3.3功能強(qiáng)大、操作簡單,快速

3DEPtech是目前的介電電泳分析系統(tǒng),功能強(qiáng)大,應(yīng)用涉及新藥研發(fā)、樣品準(zhǔn)備、診斷、體外細(xì)胞毒性檢測等方面,操作簡單,只需簡單的三個(gè)步驟。傳統(tǒng)的介電電泳使用的是微組裝設(shè)備,只能一次分析一個(gè)樣品,耗時(shí)2-3 h,而3DEPtech 使用的是配套的DEP-well多孔板,一次能同時(shí)分析20個(gè)樣品,只需要10 s。另外相比于傳統(tǒng)的細(xì)胞介電電泳分析系統(tǒng),3DEPtech增加了電極的面積,增加了檢測的準(zhǔn)確性。

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圖3.DEP-Well使用

3.4*無需化學(xué)標(biāo)記,測后樣品無損傷,保證繼續(xù)后續(xù)操作

  傳統(tǒng)的分子標(biāo)記方法是檢測細(xì)胞的化學(xué)變化,而DEP對細(xì)胞的生理變化比較敏感,如細(xì)胞胞質(zhì)的離子成分和組成,膜電位,膜電導(dǎo),細(xì)胞形態(tài)、大小、形狀等,這些變化做標(biāo)記比熒光標(biāo)簽更有優(yōu)勢,能更快更早更準(zhǔn)確的檢測出細(xì)胞的變化,費(fèi)用更低;DEP檢測細(xì)胞的生理變化,操作對細(xì)胞樣品*無損傷,操作后可以收回繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn),減少了重復(fù)制備樣品的繁雜步驟。

3.5 DEP-well采用的光譜技術(shù)。

   3DEP是一種新的光密度檢測系統(tǒng),DEP-well技術(shù)核心是DEP光譜技術(shù),光譜信號(hào)可以提供很多細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)的信息,可以檢測細(xì)胞在電場中的變化,是細(xì)菌或細(xì)胞極化的指標(biāo),根據(jù)細(xì)胞或細(xì)菌的性狀不同,光譜范圍可以調(diào)整,增大了實(shí)用性,可以檢測不同的生物顆粒,簡化了操作步驟及減少了費(fèi)用,可以直接檢測樣品的生理變化,減少了假陽性或假陰性的產(chǎn)生。

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圖4.DEP光譜

A typical DEP spectrum. Analysis allowsdetermination of the membrane resistance (blue) and capacitance (red), andcytoplasm conductivity (lime).

3.6一次性DEP-well 多孔設(shè)計(jì),無交叉污染風(fēng)險(xiǎn)

設(shè)備使用的DEP-well是與設(shè)備配套的多孔板,使用新方法設(shè)計(jì),價(jià)格便宜,一次性使用,不用擔(dān)心交叉污染的問題,可以一次測取不同的樣品,每個(gè)樣品設(shè)置多個(gè)平行對照;應(yīng)用范圍比較廣泛涉及到生物、醫(yī)學(xué)、農(nóng)畜業(yè)、制藥等領(lǐng)域,應(yīng)用細(xì)胞凋亡、干細(xì)胞分化、腫瘤細(xì)胞的檢測。

3.7高通量連續(xù)快速分離不同細(xì)胞,進(jìn)行細(xì)胞分選。

不同的細(xì)胞性狀不同,在電場中被極化產(chǎn)生的介電力的方向和大小也不同,根據(jù)介電電泳原理,利用3DEPtech就可以快速分離不同的細(xì)胞,達(dá)到對細(xì)胞進(jìn)行分選的目的;此設(shè)備分離細(xì)胞的效率達(dá)到mL/min,可以根據(jù)使用者的需求調(diào)整。

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圖5.微粒的分離

4. 應(yīng)用領(lǐng)域

目前DEP技術(shù)應(yīng)用涉及到生物制藥,生物、醫(yī)學(xué)、農(nóng)畜業(yè)和制藥等精提純和分析控制,納(微)米微粒的搭建,介電電泳分離生物芯片,在納米技術(shù)及傳感器制造的應(yīng)用、在綠色能源(燃料電池)方面的應(yīng)用,農(nóng)業(yè)畜牧業(yè)的應(yīng)用以及動(dòng)植物、微生物、藻類以及來自動(dòng)物的不同細(xì)胞系,在癌細(xì)胞及細(xì)菌抗性的檢測、癌細(xì)胞凋亡的快速檢測、病毒顆粒的特性檢測、水質(zhì)的檢測、酵母細(xì)胞的存活狀態(tài)快速檢測,穿膜藥物對血細(xì)胞的影響,不同顆粒的快速分離等方面應(yīng)用比較廣泛。


5. 主要參數(shù)

主要檢測指標(biāo):細(xì)胞形態(tài),細(xì)胞膜變化、細(xì)胞質(zhì)導(dǎo)電率,細(xì)胞膜表面電導(dǎo)率及電容

芯片:1.0mm一次性芯片(20片裝),每片20孔,每孔可容納1000個(gè)細(xì)胞
芯片體積:<150μL

頻率范圍:0.5kHz到45Mhz
幅度:0 – 20 V peak to peak

電    壓:交流電壓

檢測時(shí)間:10s

檢測方式:一次多孔檢測,采用光譜技術(shù),DEP Reader讀取


使人們可以更好地理解細(xì)胞的電生理學(xué):

膜電導(dǎo)描述了膜通過其或在其周圍傳導(dǎo)電荷的能力。 它可能會(huì)受到膜表面電荷,離子通道活性和膜形態(tài)的影響; 可以確定后一個(gè)原因,即有效膜電容存在類似變化,通常認(rèn)為該變化幾乎*受膜形態(tài)的影響。 乘以細(xì)胞表面積,得出細(xì)胞電生理學(xué)中常用的全細(xì)胞電導(dǎo)率參數(shù)。

有效的膜電容

有效的膜電容描述了膜存儲(chǔ)電荷的能力。盡管通常膜的組成變化很小(因此,一小塊膜可以存儲(chǔ)的電荷量保持近似恒定),但是該模型假定表面是臺(tái)球光滑且球形的。與此背離的情況(例如,當(dāng)細(xì)胞表面被氣泡,微絨毛或內(nèi)陷物覆蓋時(shí))意味著實(shí)際上存在的膜比預(yù)期的多,這意味著存儲(chǔ)了更多的電荷。這在模型中顯示為每單位單元面積有效膜電容的升高值。自然地,這使該參數(shù)成為細(xì)胞表面形態(tài)的很好指標(biāo);如果一個(gè)單元實(shí)際上是的球形,我們可以預(yù)期每單位面積的電容為8mFm-2,比例增加表示面積的比例增加也差不多。近的工作表明,某些改變膜成分的細(xì)胞機(jī)制(例如糖基化)可以在不改變形態(tài)的情況下發(fā)揮作用,但是常見的解釋是形態(tài)學(xué)。這是區(qū)分細(xì)胞的非常有效的方法-包括觀察分化中的干細(xì)胞的變化或癌細(xì)胞與健康細(xì)胞之間的差異。在解釋膜電導(dǎo)的變化時(shí),也可用于識(shí)別形態(tài)變化。與電導(dǎo)率一樣,乘以面積即可得出細(xì)胞電生理中常用的全細(xì)胞電容

細(xì)胞內(nèi)電導(dǎo)率度量

細(xì)胞內(nèi)電導(dǎo)率是細(xì)胞質(zhì)中離子電荷的量度,可以自由移動(dòng)并因此有助于傳導(dǎo)。它與膜電位有關(guān)。細(xì)胞質(zhì)的電導(dǎo)率與細(xì)胞中正電荷和負(fù)電荷的總和有關(guān),而膜電位則來自于正電荷和負(fù)電荷數(shù)目的差異。因此,它是改變離子濃度或離子通道活性的有用標(biāo)記。它也是細(xì)胞通透性的非常有用的標(biāo)記。當(dāng)細(xì)胞膜變得可滲透時(shí),出現(xiàn)的孔允許細(xì)胞內(nèi)部和外部之間連接,從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)電導(dǎo)率迅速下降。它也是凋亡的有用標(biāo)志物,因?yàn)榈蛲黾壜?lián)反應(yīng)中的個(gè)事件是離子外排和水外排,這兩種情況均可顯著改變電導(dǎo)率(前者下降,后者上升)。實(shí)際變化取決于細(xì)胞類型和凋亡誘導(dǎo)劑,但變化通常很明顯。如果將1除以細(xì)胞內(nèi)電導(dǎo)率,則可得出細(xì)胞電生理中常用的細(xì)胞質(zhì)電阻率參數(shù)。

鑒別細(xì)胞癌性或非癌性

有時(shí),樣品將包含兩種或多種具有*不同的電特性的細(xì)胞類型的混合物。如果存在兩個(gè)或三個(gè)這樣的總體,則可以對其中兩個(gè)進(jìn)行建模。例如,在凋亡研究中,常見的是凋亡小體的形成,凋亡小體通常以半徑為0.5-1μm的第二種群出現(xiàn),且細(xì)胞內(nèi)電導(dǎo)率低于正常水平。盡管這不是直接的比較方法(因?yàn)檫@兩個(gè)種群的大小和吸光度不同),但這兩個(gè)種群的比率卻指示了它們的相對濃度。我們已經(jīng)成功地在同一樣本中對三個(gè)總體進(jìn)行了建模,盡管這需要非常高質(zhì)量的光譜,這可以通過使用提供的軟件對許多不同光譜求平均來獲得。在種群非常異質(zhì)的地方,例如從口腔拭子采集的臨床樣本中,無法確定所有種群的特性;但是,可以使用3DEP軟件根據(jù)不同的色散特性來區(qū)分不同的樣本。在不需要確定實(shí)際電生理參數(shù)的情況下,已使用此技術(shù)將臨床樣品分類為癌性或非癌性。


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