3大脑AG Accura-3D微芯片,First-in-Class Cell-Electronic界面进入市场

与CSEM合作,3大脑AG)宣布了一个令人兴奋的3 d芯片brain-on-chip组合。这first-in-class cell-electronic接口技术将允许科学家研究3 d细胞网络的复杂性在小说无与伦比的规模和精度,获得机械的见解的内部运作宇宙中最复杂的结构,人类的大脑。

了解器官如何形成以及如何同他们的细胞行为是至关重要的发现发展障碍的病因和治疗方法,以及了解某些疾病。然而,学习大多数器官在活的动物或人类在技术上是困难的,昂贵的,入侵。

新的生物技术,如来自人体的干细胞提供概括人体组织的复杂性和功能,让小说的生成和激动人心的测试系统包括多细胞模型、三维文化和organ-on-a-chip。但这些模型系统的日益复杂化,为研究人员和公司带来了新的挑战。新方法和设备需要满足精度,精度、灵敏度、特异性和重复性需求评估生理相关端点在这些系统。

电活性组织像心脏,大脑和神经系统从网络建立的细胞相互沟通通过快速的去极化膜电位由电压门控离子通道的开启和关闭。Cellelectronic接口设备,记录或煽动动态变化在细胞外领域潜在的接近于质膜,离子通量对应进或出细胞,以及这些生物电脑实时连接。3大脑的技术同时可以连接到成千上万的细胞和生物过程在每秒20.000帧空间解决像素数组,就像一个超高速高清摄像头,从而有效地扩大label-free超越光学功能成像方法的概念。

目前,cell-electronic膜片箝和接口,最近,高密度多极阵列仅限于2 d和受许多限制时测量三维模型系统,如大脑瀑样或组织准备,因为他们无法达到必要的接近
生理相关的细胞。

应对这些挑战,3大脑AG)与CSEM配对,瑞士研究和技术组织与精密制造方面的专业知识,开发3 d cell-electronic接口基于互补金属氧化物半导体(CMOS)技术。这first-in-class 3 d CMOS芯片(名为Accura-3D)配备感觉金电极安装在成千上万的biopolymer-covered显微针头。Accura-3D使3 d细胞网络的调查以前所未有的深度和分辨率,这将打开无敌的生物系统的复杂性。只有人类头发直径的一半,biopolymer-covered针头会绕过受损和表面细胞层的3 d模型系统在不影响整体细胞结构,因此保留完整的生物完整性。此外,定制的微流控
渠道的基础Accura-3D旨在减轻生理变化的影响扩散梯度氧气、营养物质和化合物,一种常见的问题与体外设备当3 d模型测量了2 d。

外加Accura-3D brain-on-chip组合,3大脑AG)已经宣布,3 d芯片设计将完全兼容,并结合现有的技术平台。

“我们真正想要的是让研究人员问新的大胆的生物学问题,到目前为止无法调查,“Mauro Gandolfo说道,大脑AG)首席执行官兼联合创始人3。“我们cellelectronic接口扩展optics-free功能成像的概念,所有不需要的生物标记,荧光蛋白或基因操纵的蜂窝网络。Accura-3D,我们创建了一个first-in-class解决方案,它可以直接访问复杂的三维组织细胞结构和大脑瀑样。正在采取的最大挑战来自细胞和大量的数据不丢失重要的信息在实时处理。Accura-3D做了很多繁重的芯片上的处理、信号放大、噪声过滤,基本上使芯片本身聪明。这种综合情报显著区别于其他仪器在临床领域,帮助研究人员记录,甚至积极刺激生物以前所未有的深度。没有类似的解决方案。”

3大脑AG)一直致力于先进的微芯片技术应用于生命科学超过15年。Alessandro Maccione,方案和联合创始人3大脑AG)说,“我们非常关注先进细胞模型提供的机会,如球状体和瀑样。我们已经有结果表明Accura-3D测量生理相关的细胞和优势
生物。我们开始关注大脑瀑样,因为他们的相关性模型毁灭性的发育和大脑的神经退行性疾病,给我们的社会带来高负担,例如阿尔茨海默氏症和癫痫。科学,Accura-3D超级令人兴奋,因为它将使我们能窥视深入内部运作的组织和瀑样和问问题之前。为什么和如何自发活动出现在大脑瀑样,如何协调脑电波开始?细胞结构会影响神经活动还是相反?随着时间的推移,连接如何演进?瀑样有神经元发育的差异来源于健康和高危病人呢?的可能性几乎是无止境的,Accura-3D开门到星系自己的思想,这就是我认为许多科学家将与我们想探索。对许多人来说,一个三维cell-electronic接口,可以直接从内部收集细胞信息组织和瀑样可能听起来像科幻小说。我们
做一个科学事实。”

发展Accura-3D 3大脑与CSEM推动的边界与三维精密加工什么是可能的。微观和纳米系统副总裁米歇尔Palmieri CSEM,欣喜若狂他们取得了“一起3大脑AG),我们的团队一直在开发尖端精密加工过程创建一个密集的,垂直发展微针阵列的预处理先进CMOS晶片。这样高,垂直绑定数组超越了先进的饮片微电极阵列,用一种极端的电极垂直/水平比例超过8。建立,它需要80多名生产装置,包括光刻和蚀刻,julian堆栈沉积贵金属电镀、结构聚合物材料,整平,等等…。简而言之,这是一个技术的杰作——一个技术员和神经生物学家的终极的梦想。”