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由巴塞尔分子与临床眼科研究所(IOB)的安娜丽莎·布奇博士提供

视网膜外植体具有生理学相关性 ex vivo 研究视觉处理和疾病机制的模型。来自稀疏视网膜神经节细胞(RGC)的电生理学记录显示了从感光器输入到信号传输的整个视网膜回路的功能输出。

我们的高密度微电极阵列 (HD-MEA) 技术使用支持的光刺激设置和可重复的工作流程,提供可靠捕获 RGC 活动并精确解码视觉响应所需的密度和分辨率。

解锁用于视网膜研究的高分辨率功能读数

Our Technology

从视网膜回路到单细胞精度

以无与伦比的单细胞分辨率和低噪声捕获高质量的神经元信号,从而能够检测到最小的 RGC 峰值,并解码从感光器输入到视网膜输出的群体级视觉处理。

满怀信心地捕获 RGC

RGC 驱动视觉输出,但仅占视网膜细胞的 1-2% 左右。得益于我们的超高分辨率读数,可靠地捕获整个外植体的RGC活性,并自信地区分功能表型。

跟踪沿轴突的信号传播

跟踪轴向路径上的信号传播,剖析视觉信息的传输方式,即使是最微小的信号也能获得可靠的动作电位。

可轻松集成光刺激,轻松进行功能表征

利用我们的商业化设置和 HD-MEA 技术,使用精确控制的光刺激对感光器反应进行功能表征,这些技术经过优化,可在保持信号质量的同时减少光学伪影。

视网膜外植体的功能特征

使用 maxOne 单孔 HD-MEA 平台对新制备的视网膜外植体进行高分辨率急性录音。结合集成的光刺激设备,根据视网膜细胞对简单和复杂光模式的反应来区分视网膜细胞类型,并重建其电气形态。

整个视网膜的自发性电活动

MaxOne单孔和MaxTwo多孔HD-MEA系统的传感区域覆盖了啮齿动物视网膜的很大一部分,可以对视网膜活动进行高分辨率的功能映射。此处显示的是来自代表性刚解剖的视网膜外植体的自发活动的热图。

整个小鼠视网膜外植体的自发性 RGC 活动。

在多发性硬化症实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)模型的症状前阶段,从C57BL/6小鼠的分离视网膜中记录了RGC活性。在MaxOne HD-MEA芯片上放置经CFA(完整弗洛因德辅助剂)治疗的对照视网膜外植体,并使用maxOne纸巾架轻轻地固定在适当的位置,保留视盘和周围区域以保持轴突的完整性。尖峰振幅 (顶部) 和射速 (底部) 通过ActivityScan Assay获得的地图显示了整个制剂过程中自发的RGC激增。

由意大利热那亚意大利理工学院的菲利波·加卢齐博士提供。

基于光刺激的RGC分类

得益于我们的高分辨率 HD-MEA 技术,根据特定 RGC 人群的光诱发反应,识别并对其进行功能性剖析。在此示例中,突出显示了四个 RGC 群体,每个群体对所提供的光刺激都有独特的响应曲线,说明了该平台的精度和判别力。

对单个中央凹RGC光刺激的反应 ex-vivo 来自捐赠者的人体视网膜。

上衣: 时间调制的全场开/关对比光刺激,用于探测 RGC 反应。

底部: 栅格图显示了来自单个中穴 RGC 的光诱发尖峰响应。每行代表一个神经元;每个点都表示一个动作电位。RGC 是根据其在光刺激后的时间射击模式进行功能分类的。细胞按反应类型进行分组和颜色编码,以反映其功能多样性。

由巴塞尔分子与临床眼科学研究所(IOB)费利克斯·弗兰克博士领导的定量视觉生理学小组的博士后研究员安娜丽莎·布奇博士提供

RGC 及其轴突的无标记重建

重建视网膜神经节细胞的电学形态,并在单个实验中研究其结构和功能特征。通过我们的 HD-MEA 技术的亚细胞分辨率,显示了来自不同视网膜区域的代表性 RGC,具有重建的轴突轨迹和量化的动作电位传播速度。

跟踪 RGC 中轴向动作电位的传播

顶部:(左) 摘除后人体视网膜分离并变平。 (右) 连续的帧显示了沿着示例轴突穿过电极阵列传播的动作电位。聚合的帧生成了沿轴向轨迹的平均动作电位波形的空间剖面。

底部: (A) 来自外围的代表性 RGC 轴突的电气图像 (顶部) 和中凹处 (底部) 地区。外围 RGC 轴突以近线性路径投射到视盘,而中央凹的 RGC 轴突则沿着中心凹周围的曲线轨迹移动。彩色方块表示电极检测动作电位,颜色表示电压振幅。 (B) 在选定地点与 soma 的距离越来越远时记录的平均动作电位波形,如所示 一个 像黑色方块一样。 (C) 不同RGC的轴向动作电位传播速度 一个

由巴塞尔分子与临床眼科研究所(IOB)费利克斯·弗兰克博士领导的定量视觉生理学小组的博士后研究员安娜丽莎·布奇博士提供。

与此主题相关:Bucci等人,《自然神经科学》,2025年。

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Relevant
Applications

Relevant Biological Models

Functional Phenotyping
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Disease Modeling
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Pharmacology & Toxicology
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Method Development
Method Development

Dr. Elisabetta Colombo

意大利理工学院,意大利热那亚

“考虑到目前视网膜修复的局限性,该系统的超高密度电极布局可以实现高分辨率的空间映射。这使我们能够评估正在评估的刺激平台的空间选择性。密集的电极配置,加上跟踪动作电位传播的专用检测方法的可用性,对于深入了解轴突传导速度至关重要。”

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