256頻道微電極陣列(MEA)技術進展及其應用-實機展示與現場操作

時間：98年3月31日 星期二 13:30~16:30
地點：立夫教學大樓 1樓 103講堂
講者：Dr. Thomas Meyer/Cardiovascular R&D Multi Channel SystemsMulti Channel Systems
             MCS GmbH
【相關資料下載】
1. MCS 產品型錄：Brochures.zip
2. NewMEAs 簡介：NewMEAs.pdf
3. MEAs 應用：Applications.rar
4. MEA Meeting 2008, 6th International Meeting on Substrate-Integrated Micro Electrode Arrays(20.6MB)
5. MEA Meeting 2006, 5th International Meeting on Substrate-Integrated Micro Electrode Arrays(16.4MB)

【微電極陣列(MEAs)記錄系統】

　　微電極陣列MEA由許多細胞大小(l0-100um) 的電極組成，是一種高通量的微電極電生理系統。傳統的微電極技術有最好的信噪比和最好的時間解析度，但是對於同時記錄多個細胞的網絡聯接，該技術就顯得非常困難，例如心肌組織動作電位傳播、視網膜發育、神經元分散式編碼、細胞間時間相關分析等，就需要對多細胞多位元點的同時記錄和刺激。MEA系統適用於培養多種組織系統，包括分離的神經細胞、視網膜、心肌細胞、幹細胞、有機培養物和急性分離的腦切片、全心等。被測細胞或組織直接在電極塗層物質上培養，可以允許測量到細胞外直接相鄰的局部電位變化，同時記錄多個細胞的電生理信號。而且，MEA的方法還是非侵入式的，因此不會損傷細胞，這個特性使其適用於在同一個培養樣本上進行長時間的記錄和重複的記錄，因而允許在較長時間的演變中監測培養物對藥物刺激的反應。若再結合螢光顯微鏡等，即可以實現光學與電生理訊號結合的記錄方式。

　　Multi Channel Systems公司是全球知名的微電極陣列系統的製造廠商，在全球之銷售已超過500台以上。其生產的MEA系統性能優越，許多著名的大學、研究機構的心臟、神經生物學、視覺、幹細胞研究等各實驗室，已成功的將其應用在其各領域中。Multi Channel Systems公司並常年與德國國家醫學科學研究中心(NMI)，每兩年就在德國的Tuebingen舉行微電極陣列(MEA)技術之研究與發展研討會，提供學者專家一個分享與交流的平台。最近的一次MEA Meeting剛於2008年圓滿結束。目前，MEA的系統已發展到256個微電極陣列，可同時記錄、觀察到更多的細胞多位元點。因此本公司特別邀請Dr. Thomas Meyer來台介紹MEA的最新進展，以及其在心臟、神經生物學、視網膜，以及幹細胞向神經及心肌細胞定向分化等研究中的應用，並於會中實機展示及做胚胎全心之實作。

【特點】

　* 無創性微電極細胞外記錄技術
　* 所有電極即可記錄、接地，也可用作刺激
　* 細胞可直接放在MEAs上長時間培養和記錄
　* MEAs可直接置入放大器內，可最大限度降低電噪雜訊
　* 選擇材料透明的MEAs，可將電生理記錄和形態學觀察同步結合
　* 可同時研究細胞的空間和時間上的相互關係

【典型應用】

1. 心臟研究
   研究心肌細胞、急性心臟切片或離體心臟的起搏特性和電興奮傳導特性
2. 神經再生研究
   將組織切片置於MEAs培養數週、甚至數月，以研究神經組織的生長情況
3. 突出可塑性研究
   將神經組織切片，如海馬迴，置於MEAs進行LTP等的研究
4. 視網膜研究
   視網膜置於MEAs，給與視覺刺激，同時記錄 micro ERG
5. 生物節律研究
   將神經組織切片或細胞培養於MEAs，長時間記錄細胞的自發腦電活動，開展生物節律研究
6. 細胞電生理功能和形態的結合
   培養於ITO高清晰MEAs的神經元，在記錄細胞外電信號同時，進行螢光染色
7.  
   安全藥理學
   安全性藥理學主要是研究藥物在治療範圍內或治療範圍以上劑量時，是否有對生理功能有潛在不期望出現的不良影響，即觀察藥物對中樞神經系統、心血管系統和呼吸系統的影響。例如，利用MEAs針對心率失常的病理生理學進行研究。