昊量光電/星朗浩宇ePatch膜片鉗

ePatch 是意大利 Elements 公司推出一體化單通道微型膜片鉗系統(tǒng)，將探頭前置放大器、程控電壓脈沖源、高速 ADC 采集卡、補(bǔ)償電路全部集成在小型機(jī)身內(nèi)，是市面“頭級(jí)尺寸、即插即用" 全功能膜片鉗設(shè)備。

昊量光電/星朗浩宇ePatch膜片鉗

區(qū)別傳統(tǒng)分體式膜片鉗（主機(jī) + 獨(dú)立探頭 + 外置數(shù)采），整機(jī)僅 200g，可直接固定顯微操縱臂，USB 一線供電 + 數(shù)據(jù)傳輸，無需外接電源、DA/AD 板卡，兼顧單通道單通道記錄、全細(xì)胞記錄、脂雙層 BLM 平面脂膜實(shí)驗(yàn)，適配細(xì)胞電生理、離子通道、人工脂膜納米孔多場景科研。

ePatch膜片鉗應(yīng)用場景

• 細(xì)胞電生理：異源表達(dá)細(xì)胞（HEK、CHO）單離子通道記錄（細(xì)胞貼附、內(nèi)面向外、外面向外膜片）；全細(xì)胞膜片鉗：電壓鉗記錄鈉 / 鉀 / 鈣 / HCN 通道電流、配體門控通道；電流鉗記錄神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢弧⒆园l(fā)突觸后電流 EPSC/IPSC、靜息電位；原代神經(jīng)元、心肌細(xì)胞、免疫細(xì)胞電生理特性表征。

• 人工脂雙層 BLM 生物納米孔：α- 溶血素、MspA、ClyA 生物孔離子傳導(dǎo)、 analyte 分子阻斷實(shí)驗(yàn)；多肽、短核酸、小分子藥物與生物孔相互作用動(dòng)力學(xué)；生物納米孔測序基礎(chǔ)信號(hào)采集。

• 基礎(chǔ)交叉科研：離子通道藥物篩選、小分子通道調(diào)節(jié)劑藥效評(píng)價(jià)；膜蛋白構(gòu)象動(dòng)態(tài)、跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)力學(xué)；微型微流控芯片集成電生理檢測。

該產(chǎn)品核心技術(shù)優(yōu)勢

• ji致一體化，極簡臺(tái)面布局：傳統(tǒng)膜片鉗由主機(jī)、探頭、數(shù)采卡、電源、多根信號(hào)線組成；ePatch 單臺(tái)集成全部功能，無繁雜線纜，狹小法拉第籠內(nèi)也可安裝，適合雙光子顯微鏡、共聚焦聯(lián)用場景。

• 超低噪聲，覆蓋單通道 / 全細(xì)胞雙場景：高 GΩ 增益檔位 fA 級(jí)噪聲，記錄 pA 級(jí)單通道離子電流；大電流檔位適配神經(jīng)元全細(xì)胞、突觸電流、動(dòng)作電位記錄，兼顧ji小單通道與大細(xì)胞宏觀電流。

• 全自動(dòng)全套補(bǔ)償功能：軟件一鍵自動(dòng)完成電極電容、膜電容、串聯(lián)電阻補(bǔ)償，支持手動(dòng)精細(xì)微調(diào)，大幅降低新手封接后調(diào)試難度，縮短實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間。

• True-Zero 零電流鉗模式：原生零電流鉗，精密記錄靜息膜電位、自發(fā)突觸電位、動(dòng)作電位，無低頻漂移，優(yōu)于傳統(tǒng)改良型電流鉗方案。

• 一機(jī)多用：細(xì)胞電生理 + BLM 脂雙層：原生支持人工平面脂雙層實(shí)驗(yàn)，可搭配 Elements 脂雙層液流池開展 α-HL、MspA 生物納米孔離子通道記錄，同設(shè)備兼顧細(xì)胞與體外脂膜實(shí)驗(yàn)。

• 輕量化便攜，野外 / 活體能測：整機(jī)僅 200g，筆記本供電，可搭配便攜式顯微鏡開展離體組織切片、原代細(xì)胞、簡易活體電生理實(shí)驗(yàn)。

電壓鉗模式技術(shù)參數(shù)

• 開路輸入均方根噪聲：300fA @ 625 Hz; 1.5pA @ 10 kHz; 12pA @ 100 kHz

• 電流量程：±200pA (Gain 2.25GΩ), ±2nA (Gain 225MΩ), ±20nA (Gain  22.5MΩ), ±200nA (Gain 2.25MΩ)

• 電壓脈沖發(fā)生器輸出范圍：± 500 mV

• 數(shù)字濾波器截止頻率：cutoff frequencies in the range between 625 Hz and 100 kHz

• 蕞大采樣速率：200 kS/s

• 快電容補(bǔ)償范圍：0-11 pF

• 慢電容補(bǔ)償參數(shù)：C in 0 - 250 pF, Tau in 0 - 2500μs

• 串聯(lián)電阻校正范圍：R in 0 - 25 MΩ

• 電極偏移補(bǔ)償范圍：± 50 mV

• 可編程數(shù)字輸出：0～5V
  

電流鉗模式技術(shù)參數(shù)

• 均方根噪聲：11μV @ 625Hz; 22μV @ 10 kHz; 350μV @ 100 kHz

• 電流激勵(lì)量程：±2.5nA (res. 0.2pA); ±100nA (res. 10pA)

• 電壓輸出范圍：±700 mV

• 電極電容中和：(0-31 pF range)

• 橋平衡補(bǔ)償：(0-40 MΩ range)

• 真實(shí)零電流工作模式

案例研究

1.單通道記錄：采用細(xì)胞貼附式膜片鉗記錄瞬時(shí)表達(dá) Kcv 鉀通道的人胚腎（HEK）細(xì)胞單通道電流活動(dòng)。虛線分別標(biāo)注通道關(guān)閉（C）與開放（O）兩種電流水平；記錄曲線右側(cè)標(biāo)注電極鉗制電位。電極內(nèi)液鉀離子濃度為 130 毫摩爾 / 升，浴液鉀離子濃度為 100 毫摩爾 / 升。

2.皮層神經(jīng)元放電電流鉗記錄：采用全細(xì)胞電流鉗模式記錄新生大鼠腦組織分離的皮層神經(jīng)元。于 - 70 毫伏鉗制電位下，注入 30 皮安、時(shí)長 1 秒的刺激電流，記錄動(dòng)作電位。實(shí)驗(yàn)開啟電極電容中和與橋平衡補(bǔ)償功能。數(shù)據(jù)以 10 千赫茲采樣率采集，存儲(chǔ)為.abf 格式文件。

3.NaV1.5 通道記錄：采用插圖所示電壓鉗程序，激活在 HEK293 細(xì)胞中過表達(dá)的 NaV1.5 通道，記錄全細(xì)胞電流。數(shù)據(jù)采樣率 10 千赫茲，濾波截止頻率 5 千赫茲。通過串聯(lián)電阻預(yù)判與校正補(bǔ)償功能，大限度降低電壓誤差。