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QPatch 高通量全自動膜片鉗系統(tǒng)系列

QPatch 高通量全自動膜片鉗系統(tǒng)系列是目前上zui流行的全自動膜片鉗產(chǎn)品，該系列包括三款高度自動化的離子通道研究全自動膜片鉗系統(tǒng): QPatch 8, Qpatch 16和QPatch HT（48通道）,。 這些系統(tǒng)囊括了各個層次的通量需求,，并且能夠形成真正的高質(zhì)量吉姆歐封接，為用戶提供高質(zhì)量的全細胞膜片鉗數(shù)據(jù),。

QPatch 16是*個QPatch型號,，于2004年推出。Q表示Quick（快速）,、Quality（高質(zhì)量）,、Quantity（高通量）之意；16表示可同時記錄16個細胞,。與單一細胞記錄的傳統(tǒng)膜片鉗技術(shù)相比,，它每天可記錄250-1,200個數(shù)據(jù)物，適用于離子通道的基礎(chǔ)研究,、藥物篩選以及藥物安全性評價,。

QPatch HT是2006年10月推出的世界上*套48通道的高通量全自動平行膜片鉗系統(tǒng)。HT表示high throughput,，高通量之意,。它每天可篩選數(shù)以千計的化合物，獲得750-3,500個高質(zhì)量數(shù)據(jù),，可應用于電壓和配體門控性離子通道的研究,，適用于離子通道藥物篩選的任何階段，包括針對化合物庫的初期藥篩,，成為離子通道藥物篩選和安全性評價的嶄新工具。

QPatch 8是Sophion公司在2010年推出的專為科研用戶研發(fā)的產(chǎn)品,。QPatch 8一次可同時記錄8個細胞,，獲得8個數(shù)據(jù)點,，適用于離子通道的基礎(chǔ)研究、較低通量的藥物篩選及藥物安全性評價,。

值得一提的是,，2009年Sophion公司又陸續(xù)推出QPatch X系列，QPatch X系列產(chǎn)品(8X/16X/HTX)為多孔芯片全自動膜片鉗系統(tǒng),，一個記錄位點含有10個微孔,，使數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性進一步提高，記錄的成功率幾近,，適合于電導較小的離子通道記錄以及通道表達水平差異較大的細胞系,。

QPatch結(jié)構(gòu)設(shè)計

機械手臂設(shè)計——“采櫻桃"式樣品添加

QPatch細胞存儲罐及攪拌器可在線持續(xù)制備和使用細胞

玻璃涂層藥物孔道——有效防止藥物粘黏

QPlate芯片*玻璃涂層保證數(shù)據(jù)質(zhì)量

在線細胞處理——高度自動化連續(xù)實驗

QPatch細胞存儲罐及攪拌器可在線持續(xù)制備和使用細胞

精準壓力控制——高效實驗的保證

QVac強力真空系統(tǒng)及精確的壓力控制模塊可提供精確到1mbar的封接壓力控制

靈活控制——系統(tǒng)化全自動膜片鉗實驗室

網(wǎng)絡(luò)化控制，更支持遠程數(shù)據(jù)處理分析和實驗設(shè)計

QPatch技術(shù)特點

1. 高通量

• QPatch HT/HTX可同時平行記錄48個細胞（QPatch 16/16X為16個細胞,，QPatch 8/8X為8個細胞）
• QPatch HT/HTX可獲得3,500-7,000個數(shù)據(jù)/天
• QPatch HT有8個機械手,，加上高智能的操作程序設(shè)計， 大大加速了實驗速度,，進一步提高了工作效率

2. 高質(zhì)量的數(shù)據(jù)

• 細胞膜與QPlate芯片微孔之間能形成真正的高阻封接（封接阻抗>1GΩ）
• 化合物流經(jīng)管道外被一層薄玻璃,，防止了化合物的黏附，保證了其作用濃度的可靠性
• 采用State estimator補償法,，達到*串聯(lián)電阻補償

3. 高度自動化

• 在線自動化的細胞制備,，制備的細胞可連續(xù)使用至少4hr，一些細胞系可連續(xù)使用達10hr
• QPatch主機操作臺上可存放大量芯片與孔板,；細胞,、液體、藥物的施加以及芯片,、孔板的定位全部為自動化
• 可由普通實驗員操作
• QPatch的自動化系統(tǒng)由瑞士SIAS自動化公司生產(chǎn),，是高質(zhì)量的自動化體系
• QPatch根據(jù)實驗的需要已經(jīng)設(shè)定好了絕大多數(shù)參數(shù)與實驗操作步驟，適合于各種細胞,、化合物以及離子通道,，使用者基本不需要做多少設(shè)定
• 在觸摸式電腦屏上點擊“Start"后，設(shè)定好的全部操作會自動完成,，獲得的大量數(shù)據(jù)結(jié)果將會自動保存,，無需人員看守

4. 高效的液體流動通道

• 每個細胞位點可檢測多個化合物
• 在一個細胞上即可獲得化合物的量效曲線
• 快速層流給藥，只需藥量2-5 μl,，檢測快速配體門控性離子通道（如Glu和Ach受體通道）非常容易

5. 廣泛的離子通道研究

• 各種電壓門控性離子通道
• 各種配體門控性離子通道
• 各種其他門控性離子通道

6. QPatch 可從八通道zui終升級到QPatch HTX48通道

• 放大器板卡的插槽可擴容
• QPlate上可放置3條芯片（共48孔）
• MTP-96板的放置位置可擴容為3個

7. 高效率的數(shù)據(jù)處理

• 簡單直觀的操作
• QPatch Assay Software是QPatch的記錄分析軟件,，用于設(shè)置實驗方案與進行數(shù)據(jù)分析，它克服了傳統(tǒng)膜片鉗技術(shù)中處理大批量數(shù)據(jù)時存在的瓶頸,，在處理大批量數(shù)據(jù)時顯示出強大優(yōu)勢

8. QPatch運行的高度靈活性

• 一臺電腦可控制幾臺QPatch的運行,，所有的數(shù)據(jù)可存儲在一個數(shù)據(jù)庫中通過Internet網(wǎng)或局域網(wǎng)，多臺電腦可控制一臺或多臺QPatch操作,。

QPatch產(chǎn)品參數(shù)

QPatch 高通量全自動膜片鉗系統(tǒng)系列由一系列硬件與軟件組成,，主要包括：

（1） 專業(yè)微機,、數(shù)碼信號處理器（DSP）和膜片鉗放大器板卡：QPatch 8/8X、QPatch 16/16X含有2塊放大器板卡,，每個板卡含有8個放大器電路,，而QPatch HT/HTX含有6塊放大器板卡，共有48個放大器電路,。

（2） 裝載槽和液體處理系統(tǒng)：通過2/4/8個機械手取液,、取細胞，通過一個取物夾移動芯片,、96孔板等,。

（3） 化合物施加系統(tǒng)：通過機械手施加放置在96孔板中配置好的化合物，施加順序是自動化的,，細胞必須處于全細胞模式時才予施加,。

（4） 細胞存儲與制備系統(tǒng)：有專門的細胞存儲罐和攪拌器、離心機,，用于制備適于測試的細胞懸液,。

（5） QPlate芯片和測量站：這是記錄細胞離子通道電流的中心部件，芯片下連接有放大器,，其上覆蓋屏蔽蓋,。

（6） 操作者觸摸式電腦屏：通過電腦屏控制QPatch的自動化操作，但采集方案的參數(shù)設(shè)定是在QPatch Assay軟件中進行的,。

QPatch主機規(guī)格

• 尺寸：1.04m× 0.95m×1.69m（W×L×H）
• zui大重量：約370公斤
• zui大功率：1,500 W
• 化合物板：MTP-96（SBS標準*）

*MTP：Microtitre plate,；SBS：Society of Biomolecular Screening，生物分子篩選協(xié)會,，這是規(guī)范孔板規(guī)格標準的協(xié)會

• 機械手：QPatch HTHTX有8個機械手,，QPatch 16/16X有4個機械手，QPatch 8/8X有2個機械手,。取細胞標本液,、營養(yǎng)液、藥液等全部通過機械手自動完成,，其高智能程序化操作過程保證了其高通量特性
• 機械手每次吸取化合物的量：2-15 μl
• 通量：QPatch HT/HTX通量為48,，QPatch 16/16X為16，QPatch 8/8X為8,，可分別同時記錄48/480,、16/160、8/80個不同的細胞,，具有48/16/8個獨立的低噪聲高阻封接膜片鉗放大器系統(tǒng)和壓力控制器,。根據(jù)標本制備的情況與實驗方案的設(shè)計，QPatch HT/HTX的通量為3,500-7,000個數(shù)據(jù)/天,，QPatch 16/16X的通量為1200-2,400個數(shù)據(jù)/天,，QPatch 8/8X的通量為500-1,000個數(shù)據(jù)/天,。
• 持續(xù)操作時間：4小時
• 標準條形碼：CODE39, CODE128, EAN / UPC, Coda bar
• 離心機轉(zhuǎn)速：軟件控制,，范圍在200-3,000RPM,，角度30、45和60°

QPatch數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)參數(shù)

1. 膜片鉗放大器：16/48通道平行低噪聲膜片鉗放大器（16/48個膜片鉗放大器）,。

• 數(shù)碼采樣頻率：50kHz,，16位
• RMS噪聲：<10pA @ 500 MΩ
• 帶寬：8kHz
• 數(shù)碼采樣頻率：50 kHz，16位數(shù)碼C-fast,、C-slow電容補償功能,，*串聯(lián)電阻補償功能（QPatch X系列在使用多孔芯片時除外）
• 電流測量范圍：±20nA，*電流范圍±2nA
• 輸出電壓范圍：－400mV～＋600mV（14位分辨率）
• 可進行全細胞電壓鉗與電流鉗記錄

2. 數(shù)碼濾波

• 2或4級Bessel或Butterworth濾波

QPlate芯片規(guī)格

• 尺寸 (L x W x H)：128 x 85 x 7 mm（SBS標準）
• 重量：QPlate 16/QPlate 16XL：28 g / 30 g,；QPlate 48/QPlate 48XL：64 g / 68 g
• 廢液池容量：標準的廢液池容積為250μl
• 典型封接阻抗：>1G?
• 電極：Ag/AgCl
• 記錄模式：全細胞記錄,、穿孔全細胞記錄
• 記錄持續(xù)時間：可達4hr.
• 一次同時記錄的細胞數(shù)：8/16/48
• 芯片材料：硅/玻璃（藥物施加通道為內(nèi)襯玻璃）
• 芯片電容（可補償）：55 ± 5 pF
• 芯片微孔電阻：1.5-2.5 MΩ
• 機械槍頭zui大容量：15μl
• 機械槍頭zui小容量：5μl

QPatch的運行要求

（一）QPatch主機

• 電源：100-240 V，50 - 60 Hz
• 真空泵（ISO8573）：zui小700mbar（10.1psi）,，zui大消耗量1m3/hr.
• 正壓力范圍（ISO8573）：5-8 bar (72.5-116.0 psi)
• 網(wǎng)絡(luò)連接：100BASE-T Fast Ethernet (100 Mbit/s) 連接
• 溫度：對QPatch硬件要求+5°C ～+40°C,；對細胞要求室溫
• 海拔高度：zui高海拔2,000m
• 濕度：zui大相對濕度80%（～31°C），50%（40°C）

（二）數(shù)據(jù)庫

 Oracle 9i database或更新,，強烈*QPatch在Oracle 10g database（release version 10.2.0.2或更新）下運行

（三）分析軟件（Assay Software）

• 操作系統(tǒng)：Windows 2000或XP.
• 分辨率：1024 x 768 或更高
• 內(nèi)存：至少512 MB,，*1 GB以上

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