在體外模型研究與高通量藥物篩選中，如何實現(xiàn)對復(fù)雜生物系統(tǒng)的高精度、高信息量監(jiān)測一直是科研與工業(yè)界面臨的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)多孔板電生理系統(tǒng)受限于電極數(shù)量少、空間分辨率低、數(shù)據(jù)一致性不足等問題，難以滿足對神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、類器官、腦切片等復(fù)雜樣本進(jìn)行長期、動態(tài)、無標(biāo)記功能分析的需求。瑞士3Brain公司推出的HyperCAM Alpha系統(tǒng)，基于其獨·有的CorePlate™多孔板芯片技術(shù)，為這一領(lǐng)域帶來了真正的變革。

一、技術(shù)核心：從“多孔板"到“智能傳感平臺"

HyperCAM Alpha是首·個基于CorePlate™技術(shù)的多孔板功能篩選系統(tǒng)。其突破在于將傳統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)板轉(zhuǎn)化為具備傳感與驅(qū)動能力的智能平臺——每個孔中集成了一枚高密度微電極芯片，單孔可容納多達(dá)2304個記錄電極與4096個刺激位點，整板6孔共計13824個傳感通道。這種設(shè)計不僅大幅提升了數(shù)據(jù)采集的空間密度與信號覆蓋范圍，更通過芯片內(nèi)置的信號處理能力，實現(xiàn)了對電生理活動的高保真、高并行記錄。

二、廣泛的應(yīng)用兼容性

該系統(tǒng)支持多種體外生物模型的電生理監(jiān)測與刺激，包括：

• 2D培養(yǎng)系統(tǒng)：人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）來源的神經(jīng)元、小鼠原代分散培養(yǎng)物等；

• 3D復(fù)雜模型：腦類器官、心臟類器官、球狀體及神經(jīng)元組裝體；

• 急性組織：腦切片、心臟切片等，支持開蓋流體集成與多切片并行監(jiān)測；

• 長期培養(yǎng)：封閉式環(huán)境艙具備溫控、CO?調(diào)控與濕度監(jiān)測功能，適用于長時間動力學(xué)實驗。

三、高數(shù)據(jù)質(zhì)量與實驗效率提升

HyperCAM Alpha結(jié)合新一代BrainWave軟件，實現(xiàn)了從數(shù)據(jù)采集、處理到可視化的全流程集成。高密度電極布局帶來的高統(tǒng)計信噪比顯著降低了實驗所需的重復(fù)次數(shù)。研究表明，在評估如神經(jīng)元放電頻率等基礎(chǔ)指標(biāo)時，使用1024電極配置可比傳統(tǒng)低電極密度系統(tǒng)減少約75%的重復(fù)實驗，在保證結(jié)果準(zhǔn)確性的同時，大幅節(jié)約時間、細(xì)胞與試劑成本。

四、靈活的實驗設(shè)計與系統(tǒng)集成

系統(tǒng)提供封閉與開放兩種頂蓋配置：封閉式適用于長期培養(yǎng)與氣態(tài)環(huán)境控制；開放式便于接入灌流系統(tǒng)，適用于急性電生理實驗。此外，系統(tǒng)搭載雙通道電刺激模塊，支持長時程增強（LTP）、配對脈沖協(xié)議等復(fù)雜電生理范式。防水艙體與密封設(shè)計也有效避免了液體濺落對電子元件的損害。

五、總結(jié)：重新定義高通量電生理篩選

HyperCAM Alpha不僅是一臺設(shè)備，更是一個完整的電生理研究平臺。其通過：

1. 超高密度電極陣列，實現(xiàn)單細(xì)胞水平的網(wǎng)絡(luò)活動解析；

2. 多孔并行處理，支持6個樣本同步實驗；

3. 智能環(huán)境控制，適配從急性到長期的各類實驗需求；

4. 數(shù)據(jù)驅(qū)動優(yōu)化，顯著提升實驗可重復(fù)性與通量。

該系統(tǒng)為神經(jīng)科學(xué)、心臟電生理、藥物發(fā)現(xiàn)與毒性測試等領(lǐng)域的研究者提供了前所·未有的分辨能力、靈活性與可靠性，標(biāo)志著多孔電生理技術(shù)正式步入“高內(nèi)涵篩選"的新時代。

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