Method Development
Every Cell has a Story to Tell.
Let’s Discover Yours
使用 MaxWell Biosystems 的高密度微电极阵列 (HD-MEA) 进行方法开发涉及设计和完善实验设置、协议和分析管道，以优化 HD-MEA 在特定生物模型和研究目标中的使用。
我们的平台通过灵活的电极配置、高分辨率的信号采集以及具有应用程序编程接口 (API) 访问和开放数据格式的直观、强大的软件支持先进的方法开发。研究人员可以精确地定制记录策略，设计自定义刺激协议，开发先进的分析工具，从丰富的高密度记录中提取新的功能指标。
方法开发还包括将HD-MEA记录与显微镜、光遗传学、钙成像和膜片钳电生理学等互补技术相结合。这些多模态方法提供了更全面的神经元结构和功能视图，从而实现了交叉验证和更深入的机制洞察。MaxOne 记录单元的紧凑设计便于与显微镜、环境控制系统和自定义实验室设置的无缝组合。低光灵敏度进一步支持与光遗传学工具和活细胞成像的集成。
无论是完善脑类器官协议、优化刺激策略、推进大规模数据分析，还是开发多模式工作流程，MaxWell Biosystems 灵活、与自动化兼容的 HD-MEA 平台均支持量身定制的方法开发，推动神经科学、疾病建模和药物发现领域的创新。
将 HD-MEA 与成像、光遗传学等相结合
通过轻松将 HD-MEA 与显微镜、光遗传学、钙成像和补丁钳等互补技术集成，实现丰富的多模态实验读数。MaxOne 录制单元的紧凑设计和 HD-MEA 芯片的低光灵敏度确保了与高级设置的无缝兼容性。
开发自己的实验方案和分析
开放的数据格式和内置的 API 支持使科学家能够构建量身定制的记录和刺激工作流程。可以开发专用的分析管道来提取针对特定应用量身定制的新功能指标。
连接到自动化实验室工作流程
通过将 MaxTwo 系统与机器人处理系统、液体分配器和外部控制器集成，实现高吞吐量的自动化工作流程。内置 API 可确保与外部设备同步操作，支持自定义分析和可扩展实验。
Case studies
通过全氟十二烷对神经元组织进行绝缘压缩，可增强急性记录
池内实验室的这项研究重点介绍了使用全氟十二烷（PFD）作为生物相容性液体容器的用途，非常适合神经组织的急性记录。PFD 薄膜既能隔离大脑类器官，又能温和地将大脑类器官压制到 HD-MEA 表面，从而产生更高的尖峰振幅并通过更多电极检测神经活动。这种方法还可以优化各种样本的记录质量，包括类器官、细胞培养物和视网膜外植体。在 Duenki 等人中阅读更多内容。， 先进的医疗保健材料，2025。
PFD 可放大急性类器官记录中的信号检测
添加 PFD 前后 HD-MEA 上的大脑类器官图像（左）。比例尺：1 毫米。添加 PFD 前后大脑类器官平均尖峰振幅的代表性图（右）。比例尺：0.5 毫米。
数据改编自杜恩基等人，《先进医疗保健材料》，2025年。
反馈驱动的大脑类器官平台支持自动培养维护和高分辨率电生理学
这项研究展示了一种全自动的大脑类器官平台，该平台结合了微流体、成像和 HD-MEA 电生理学，可实现同步、实时控制 体外 实验。该系统使用物联网连接来持续维持类器官健康，无需手动干预即可捕获高分辨率的神经元活动。集成的传感器和执行器可实现精确、非侵入性的监测和数据收集，从而简化工作流程并推进大规模实验。在 Voitiuk 等人中阅读更多内容。， 物联网，2025。
带有自动类器官培养和 HD-MEA 记录的集成物联网微流控室示意图
这种自动化类器官平台集成了可编程流路和 HD-MEA 记录，用于远程实时实验控制。(a) 新鲜介质和空气由泵和阀门输送；(b) 样本保存在密封室内并进行成像；(c) 传感器和摄像机支持反馈驱动的监测；(d) 所有数据均通过网络门户进行处理和访问。(e) 系统设置显示在培养箱中；(f) 紧凑的腔室设计；(g) 详细说明流体流动和样品放置的横截面。该系统支持对大脑类器官培养进行连续的高分辨率数据收集。
数据改编自Voitiuk等人，《物联网》，2025年。
集成的多模态工作流程，可同步进行钙成像和 HD-MEA 电生理学
该研究利用灵活的采集和分析管道，演示了同步的树突状脊柱钙成像和HD-MEA记录细胞外峰值。通过将突触前刺突活动的荧光信号与高分辨率的HD-MEA电生理记录相关联，他们能够在细胞和网络层面精确绘制神经元连接和功能。该平台的开放数据格式和可自定义的工作流程支持先进的多模式研究，支持成像和电生理学的整合，从而获得更深入的机械洞察力。在 Xue 等人中阅读更多内容。， 神经工程杂志， 2022年。
同步脊柱钙成像和 HD-MEA 记录的实验管道。
(a) 结合直立共焦钙 (Ca) 的实验装置2+) 对活神经元进行成像和 HD-MEA 记录。(b) 用于同步和关联尖峰和钙的分析管道2+ 信号，包括峰值排序和迹线提取。(c) 包含选定树突状脊柱的感兴趣区域示例，以及相应的钙痕量。(d) 尖峰列和卷积轨迹的栅格图，说明了电活性和钙活性的直接比较。
数据改编自薛等人，《神经工程杂志》，2022年。
Selected Resources
Relevant
Applications
Relevant Biological Models
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Dr. Kateryna Voitiuk
“高分辨率是一个重要因素，它使我们能够在人体切片组织内的细胞层面上看到癫痫发作传播和关闭。HD-MEA 结合了许多测量尺度，解锁了许多关键见解：我们能够同时分析单细胞波形、神经元之间的网络级动态以及局部场电位传播。将所有这些电生理学模式与组织组织学相结合确实令人叹为观止。”
