為什么要測定神經(jīng)元活動？
神經(jīng)元網(wǎng)絡的產(chǎn)生和成熟是神經(jīng)形成的必要特征，可用于確證正常神經(jīng)元功能發(fā)育所需的細胞過程已經(jīng)形成。人誘導多能干細胞 (hiPSC) 衍生神經(jīng)元的最新進展為研究人類神經(jīng)系統(tǒng)的基本發(fā)育機制和復雜的疾病提供了強大的體外模型策略。已有多個研究領域（包括分子和發(fā)育神經(jīng)科學、藥物開發(fā)和神經(jīng)毒理學在內(nèi)）采用 hiPSC 衍生細胞模型來深入了解相關神經(jīng)元網(wǎng)絡和疾病狀態(tài)的功能信息。然而，這些模型在分化、成熟和功能活躍時的表征和優(yōu)化受限于當前的技術。
測定神經(jīng)元活動的傳統(tǒng)技術通常：
- 只能測定有限數(shù)量的細胞，無法模擬真實的網(wǎng)絡環(huán)境
- 無法確認細胞形態(tài)、空間分辨率或評估功能的連接性
- 在神經(jīng)元成熟的整個過程中分析單個終點，無法進行重復的動力學評估
- 需要將培養(yǎng)板從培養(yǎng)箱轉(zhuǎn)移到儀器中進行分析，因此會增加敏感細胞損壞或神經(jīng)元功能改變的幾率
- 無法結合生理相關的環(huán)境條件，進一步限制了縱向研究
Incucyte? 神經(jīng)元活動分析是一套端到端的解決方案，由儀器、軟件和試劑組成，可對復雜的神經(jīng)元活動進行前所未有的評估，深入了解神經(jīng)元細胞模型的功能。一個新的發(fā)現(xiàn)時代正在等待著我們……
應用
Incucyte? 神經(jīng)元活動分析簡介
確定神經(jīng)元的活化、活化時間及其活動隨時間的變化
通過連續(xù)成像和分析洞察神經(jīng)元網(wǎng)絡的活動和連通性。Incucyte? 神經(jīng)元活動分析工具可長時間直接監(jiān)測突觸活動，表征生理相關條件下的神經(jīng)元細胞模型。使用 Incucyte? 活細胞分析系統(tǒng)、Incucyte? 神經(jīng)元活動分析軟件和 Incucyte? Neuroburst 橙色慢病毒試劑對自發(fā)神經(jīng)元活動進行長達數(shù)周或數(shù)月的觀察和分析。
關鍵優(yōu)勢
Incucyte? 神經(jīng)元分析的關鍵優(yōu)勢
- 新型無干擾試劑??-?使用 Incucyte? Neuroburst 橙色慢病毒試劑在多種類型的神經(jīng)元細胞中表達基因編碼的熒光鈣傳感器
- 可分析數(shù)千個細胞?-?自動捕獲和分析來自數(shù)千個細胞的短期鈣流動力學，同時定性監(jiān)測細胞形態(tài)
- 長期研究神經(jīng)元活動?-?定量分析 96 孔板每個孔內(nèi)各活動對象的縱向變化，分析時細胞在培養(yǎng)箱內(nèi)不受干擾
- 為每位科學家量身打造?-? 使用經(jīng)實驗室測試的活細胞試劑、成熟方案和專用軟件，即使是初次使用的用戶也能獲得前所未有的表型信息
新型無干擾試劑
在多種神經(jīng)元細胞類型（包括 iPSC 衍生模型）中表達 Incucyte? Neuroburst 橙色慢病毒，通過檢測鈣振蕩洞察神經(jīng)元活動的動態(tài)變化。
圖 1. 高效無干擾的活細胞標記能夠在網(wǎng)絡形成過程中進行長期的神經(jīng)元活動分析。將 CNS.4U iPSC 衍生神經(jīng)元 (Ncardia) 以 20,000 個細胞/孔的密度接種到 96 孔板中，使用 Incucyte? Neuroburst 橙色試劑感染，以監(jiān)測神經(jīng)元活動隨時間的變化。第 15 天和第 44 天拍攝的視頻（時長 3 分鐘）顯示了神經(jīng)元活動（鈣振蕩）的自發(fā)形成，而相位圖像可以對細胞形態(tài)進行定性檢查。在 45 天內(nèi)每 24 小時拍攝一段 3 分鐘的視頻，其中顯示 Incucyte? Neuroburst 橙色試劑保持表達狀態(tài)。橙色熒光信號動力學的定量分析顯示，在實驗過程中活動對象的計數(shù)增加，且在隨后的時間點，平均相關性（連接性）也相應增加，這表明功能成熟的網(wǎng)絡正在形成。
數(shù)千個細胞分析
使用 Incucyte? Stare 模式視頻采集功能自動捕獲和分析 96 孔板每個孔中各活性細胞的短期鈣運轉(zhuǎn)動力學。輕松生成相關性指標，顯示網(wǎng)絡中的連接范圍。
圖 2. 分析 96 孔板中每個活神經(jīng)元的鈣動力學。將 Incucyte? rCortical 大鼠原代皮質(zhì)神經(jīng)元以 15,000 個細胞/孔的密度接種，并與 Incucyte? 大鼠星形膠質(zhì)細胞組成共培養(yǎng)模型，然后使用 Incucyte? Neuroburst 橙色慢病毒進行感染。Vessel 視圖 (A) 顯示了 96 孔板中第 8 天視頻采集期間各孔中獲得的活動對象（范圍圖像）概覽，揭示了整個微孔板中對象活動的差異。使用集成式 Incucyte? 神經(jīng)元活動分析軟件模塊對范圍圖像 (B) 進行 mask 處理（顯示為紫色 mask），以識別每個活動對象。在給定時間點采集的視頻中可以查看 96 孔的跡線匯總 (C)，可提供簇放強度、活動對象計數(shù)（左邊插圖的值）和平均關聯(lián)性（右邊插圖的值）的完整 96 孔視圖。
長期研究神經(jīng)元活動
定量分析活動的縱向變化，用于表征生理相關條件下的神經(jīng)元細胞模型
圖 3. 識別數(shù)周或數(shù)月內(nèi)活動模式的變化，表征神經(jīng)元細胞模型。將 iCell GlutaNeurons (Cellular Dynamics International) 以 30 K 細胞/孔的密度與大鼠星形膠質(zhì)細胞共培養(yǎng)物（15K 細胞/孔）接種于 PEI/層粘連蛋白包被的 96 孔培養(yǎng)板上。在體外培養(yǎng)的第 2 天 (DIV 2)，使用 Incucyte? Neuroburst 橙色慢病毒感染神經(jīng)元，并在 20 天的時間里分析自主神經(jīng)元活動。對神經(jīng)元活動的平均簇狀發(fā)放率和平均關聯(lián)性隨時間的縱向動態(tài)變化進行動力學定量分析（中間圖），結果表明，在神經(jīng)元網(wǎng)絡成熟的過程中，簇狀發(fā)放率升高，并在第 5 天達到峰值。時間進程數(shù)據(jù)也顯示了神經(jīng)元突觸連接的增加，如圖中的關聯(lián)性增加所示?；顒訉ο筵E線（四角處跡線）提供了每個采集視頻中神經(jīng)元活動和連接性動態(tài)變化的詳細信息，并通過視頻查看工具進行定性確認。
為每位科學家量身打造
通過端到端解決方案開啟科學發(fā)現(xiàn) - 試劑、方案、專用的采集和分析軟件
圖 4. 化繁為簡。將自動采集和分析的強大功能與我們?nèi)碌脑噭┖徒?jīng)實驗室驗證的方案相結合，以獲得前所未有的表型信息。向?qū)浇缑婵煽焖龠M行實驗設置和分析，整個研究團隊都可以輕松訪問數(shù)據(jù)和圖像。
神經(jīng)元活動分析的客戶評價
Michael Uhler 博士|教授，生物化學研究教授
分子與行為神經(jīng)科學研究所，密歇根大學
“Incucyte? 神經(jīng)元活動分析在比較不同基因型神經(jīng)元培養(yǎng)物的網(wǎng)絡活性方面特別有用，我們認為它對于優(yōu)化從人類干細胞產(chǎn)生的成熟神經(jīng)元的培養(yǎng)條件是必不可少的?！?/p>
Krishna Vadodaria 博士| 研究助理
Rusty Gage 實驗室，Salk 研究所
“Incucyte? 神經(jīng)元活動分析可測試多個神經(jīng)細胞系的多種培養(yǎng)條件。 ?該分析可以幫助我們評估不同細胞類型之間共培養(yǎng)的影響，以過去無法做到的方式和半高通量的規(guī)模實現(xiàn)不同處理條件下的多重分析?！?/p>
Louis Dang，博士，醫(yī)學博士 | 臨床講師
Jack Parent 實驗室，密歇根大學
“Incucyte? 神經(jīng)元活動分析可以對干細胞源性神經(jīng)元中的鈣瞬變進行縱向分析。采用 96 孔板分析可對不同細胞系和生長條件進行多重并行比較。簇狀發(fā)放率、簇狀發(fā)放持續(xù)時間和神經(jīng)網(wǎng)絡形成具有很高的可重現(xiàn)性，孔間差異極小。通過相位差圖像同時查看細胞形態(tài)的功能對于消除離群值非常有利。”
訂購信息
訂購信息
產(chǎn)品 | 數(shù)量 | 產(chǎn)品目錄號 |
|---|---|---|
| Incucyte? SX5 活細胞分析系統(tǒng) | 1 臺儀器 | 4816 |
| Incucyte? 神經(jīng)元活動分析軟件模塊 | 1 個模塊 | 9600-0032 |
| Incucyte? Neuroburst 橙色慢病毒試劑 | 2 mL | 4736 |
| Incucyte? Neuroactive 橙色試劑盒 | 1 盒 | 4761 |
