Multichannel systems 微電極陣列芯片MEA用于電生理學研究

德國Multichannel systems（簡稱MCS）作為電生理設(shè)備領(lǐng)域的領(lǐng)者，深耕微電極陣列（MEA）技術(shù)數(shù)十年，其研發(fā)的微電極陣列芯片及電生理學儀器，以性能、靈活的適配性和廣泛的應(yīng)用場景，成為科研機構(gòu)、藥企研發(fā)及臨床探索的工具。

MCS公司集開發(fā)、制造與服務(wù)于一體，產(chǎn)品覆蓋微電極陣列記錄系統(tǒng)的各個組成部分,其核心優(yōu)勢在于其模塊化產(chǎn)品設(shè)計理念，使研究人員能夠根據(jù)特定實驗需求靈活擴展和調(diào)整系統(tǒng)配置。無論是基礎(chǔ)的學術(shù)研究，還是復雜的藥物篩選，MCS都能提供量身定制的解決方案。

MCS微電極陣列芯片依托德國的微電子制造工藝，融合前沿生物兼容性技術(shù)，在穩(wěn)定性、靈敏度和實用性上實現(xiàn)多重突破，提供滿足不同研究場景的微陣列電極芯片，用于神經(jīng)電生理學，心臟電生理學的研究。

1. MEA 微陣列芯片的特點

Multichannal systems 的MEA芯片采用高純度TiN材質(zhì)微電極，電極直徑最小可達8μm，最小間距僅30μm，可實現(xiàn)高256通道同步記錄，精準捕捉單個細胞及細胞網(wǎng)絡(luò)的微弱電信號，信噪比優(yōu)異，有效規(guī)避信號干擾與衰減問題，真實還原神經(jīng)放電、心肌搏動等電生理活動的原始特征。搭配專屬信號放大與濾波技術(shù)，即便面對低頻微弱信號，也能實現(xiàn)清晰記錄與精準解析，為科研數(shù)據(jù)的可靠性提供堅實保障。

芯片基材選用生物惰性材料，經(jīng)過嚴格的生物相容性檢測，無毒無刺激，可與神經(jīng)細胞、心肌細胞、視網(wǎng)膜細胞等多種可興奮性細胞及離體組織（腦片、脊髓切片等）貼附，不影響細胞正常生理功能與生長狀態(tài)。同時，電極表面經(jīng)過特殊改性處理，降低細胞黏附阻力，支持細胞長期培養(yǎng)與動態(tài)監(jiān)測，最長可實現(xiàn)數(shù)周連續(xù)記錄. 

MCS微電極陣列芯片提供豐富的規(guī)格選擇，電極數(shù)量包括、60、120、256道等多種型號，陣列排列可定制（8×8、6×10、16×16等典型排列），也提供標準的24孔、96孔板等多種標準規(guī)格，不同MEA 芯片適配不同的電生理學系統(tǒng)，包括MEA 2100， MEA2100-Mini, Multiwell-MEA 等系統(tǒng)。 既能滿足單一樣本的精細化研究，也能實現(xiàn)高通量樣本同步檢測，大幅提升實驗效率。此外，芯片支持電刺激功能與實時信號反饋，可根據(jù)實驗需求靈活設(shè)定刺激參數(shù)，實現(xiàn)“記錄-刺激-反饋”一體化操作，適配多樣化實驗設(shè)計。可提供光刺激模塊，實現(xiàn)光的刺激和反饋，滿足多樣化電生理學研究的需求。

MEA芯片采用耐高溫高壓設(shè)計，可重復滅菌使用，有效降低長期實驗的耗材成本；體積小巧，可無縫適配MCS MEA 2100等系列記錄系統(tǒng)，集成信號采集、數(shù)據(jù)分析于一體，搭配Multi Channel Suite專用數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析軟件，操作便捷，無需復雜的專業(yè)技能，即可快速完成信號采集、數(shù)據(jù)導出與初步數(shù)據(jù)分析 。

2. MEA 微陣列芯片型號

MEA 有多種電極型號和樣式，60電極，120電極，250 電極，24孔板，94孔板等。

60MEA100/10iR-ITO, 60MEA100/10iR-Ti

60MEA200/10iR-ITO, 60MEA200/10iR-Ti

60MEA200/30iR-ITO, 60MEA200/30iR-Ti

 60tMEA200/30iR-ITO

120tMEA100/30iR-ITO

120MEA200/30iR-Ti 120MEA100/30iR-ITO

120-6wellMEA200/30iR-ITO

120MEA1000-1500/30iRTi

256MEA30/8iR-ITO

256MEA60/10iR-ITO

256MEA100/30iR-ITO

256MEA200/30iR-ITO

3. MEA 微陣列芯片應(yīng)用

MEA微電極芯片廣泛應(yīng)用場景，憑借產(chǎn)品性能，MCS微電極陣列芯片已廣泛應(yīng)用于神經(jīng)科學、心臟科學、干細胞研究、藥物研發(fā)、臨床探索等多個領(lǐng)域。 

（1）神經(jīng)科學研究

作為神經(jīng)電生理研究的核心工具，MCS微電極陣列芯片可精準記錄腦片、脊髓切片、培養(yǎng)神經(jīng)細胞的電活動，助力科研人員探究突觸可塑性（LTP、LTD、PPF）、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)形成與調(diào)控、神經(jīng)發(fā)育與衰老、神經(jīng)損傷與再生等關(guān)鍵科學問題。無論是癲癇放電機制研究、生物鐘調(diào)控探索，還是神經(jīng)退行性疾病（阿爾茨海默病、帕金森?。┑牟±頇C制解析，都能提供高精度、長期穩(wěn)定的信號支持，為相關(guān)疾病的早期診斷與治療靶點發(fā)現(xiàn)提供重要依據(jù)。同時，在腦機接口研究中，其高通道、高精度的優(yōu)勢，可助力實現(xiàn)神經(jīng)信號的精準捕捉與解碼，推動腦機接口技術(shù)的臨床轉(zhuǎn)化。

（2） 心臟科學研究

在心臟電生理研究中，MCS微電極陣列芯片可同步記錄離體心臟、心臟切片及培養(yǎng)心肌細胞的電活動，精準檢測心肌興奮性、傳導性、節(jié)律性，助力研究心肌損傷與修復、心律失常發(fā)生機制等關(guān)鍵問題。通過實時監(jiān)測心肌細胞的心跳周期、去極化與復極化過程，可快速評估心肌功能狀態(tài)，為心血管疾病的病理研究、診斷技術(shù)優(yōu)化提供重要支撐，同時為心臟再生醫(yī)學研究提供可靠的實驗工具。

（3）干細胞與發(fā)育生物學

在干細胞研究中，MCS微電極陣列芯片可實時監(jiān)測干細胞向神經(jīng)細胞、心肌細胞等功能細胞分化過程中的電生理特性變化，精準捕捉細胞分化過程中的關(guān)鍵信號節(jié)點，助力科研人員解析干細胞分化的調(diào)控機制，優(yōu)化干細胞誘導培養(yǎng)方案。無論是胚胎干細胞的發(fā)育研究，還是誘導多能干細胞（iPSC）的功能鑒定，都能提供長期、動態(tài)的信號記錄，為干細胞技術(shù)的臨床應(yīng)用（如細胞替代治療）奠定基礎(chǔ)。

（4） 藥物研發(fā)與安全性評價

在藥物研發(fā)領(lǐng)域，MCS微電極陣列芯片憑借高通量、無標記、非侵入性的優(yōu)勢，成為藥物篩選與安全性評價的高效工具?？煽焖僭u估藥物對神經(jīng)細胞、心肌細胞的毒性作用，檢測藥物對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電活動、心肌節(jié)律的影響，提前篩選出潛在毒性藥物，降低臨床實驗風險；同時，可用于藥物療效評估，追蹤藥物作用下細胞電生理特性的變化，助力優(yōu)化藥物劑量與給藥方案，大幅縮短藥物研發(fā)周期、降低研發(fā)成本，廣泛應(yīng)用于神經(jīng)類藥物、心血管藥物、抗腫瘤藥物等多種藥物的研發(fā)流程。

（5）其他領(lǐng)域應(yīng)用

除上述核心領(lǐng)域外，MCS微電極陣列芯片還廣泛應(yīng)用于視網(wǎng)膜研究（視網(wǎng)膜對光反應(yīng)信息加工、視網(wǎng)膜損傷與修復）、小腸生物電節(jié)律研究、植物根尖電生理研究等多個方向[3]，同時在臨床術(shù)中監(jiān)測（如腦腫瘤邊界精準定位）中展現(xiàn)出巨大潛力，可通過精準捕捉神經(jīng)信號，助力醫(yī)生精準識別病灶邊界，大程度保護正常組織，提升手術(shù)療效[6]。

Multichannel systems（MCS）自成立以來，始終以“推動電生理研究創(chuàng)新”為使命，專注于微電極陣列技術(shù)的研發(fā)與迭代，憑借的制造工藝、嚴苛的質(zhì)量控制體系，成為眾多科研機構(gòu)、藥企的長期合作伙伴。其產(chǎn)品遠銷各地，服務(wù)于數(shù)千項前沿科研項目推動生命科學與生物醫(yī)藥領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展。