신경 활동을 측정하는 이유는 무엇일까요?

신경망의 생성과 성숙은 신경 발생의 필수적인 특징이며, 이는 적절한 신경 기능에 필요한 세포 과정이 발달했음을 확인시켜 줍니다. 최근 인간 유도 만능 줄기세포(hiPSC) 유래 신경세포 연구의 발전은 인간 신경계의 기본 발달 메커니즘뿐 아니라 복잡한 질환 연구를 위한 강력한 시험관 내 모델 전략으로서의 가능성을 제시합니다. 분자 및 발달 신경과학, 신약 개발, 신경독성학을 포함한 광범위한 연구 분야에서 hiPSC 유래 세포 모델을 활용하여 관련 신경망 및 질병 상태에 대한 기능적 통찰력을 얻고 있습니다. 그러나 이러한 모델이 분화, 성숙 및 기능적으로 활성화되는 과정을 특성화하고 최적화하는 데에는 현재 기술의 한계가 있습니다.

활동량을 측정하는 전통적인 기법은 다음과 같은 경우가 많습니다.

  • 제한된 수의 세포로부터 활동도를 측정하므로, 실제 네트워크의 맥락을 파악할 수 없습니다.
  • 세포 형태, 공간 해상도를 확인할 수 없으며 기능적 연결성도 평가할 수 없습니다.
  • 신경 세포 성숙 과정 전반에 걸친 반복적인 운동학적 평가보다는 단일 최종 결과 지점을 분석합니다.
  • 배양 접시를 인큐베이터에서 분석 기기로 옮겨야 하므로 민감한 세포가 손상되거나 신경 기능이 변형될 가능성이 높아집니다.
  • 생리학적으로 관련된 환경 조건을 포함하지 않아 종단 연구에 더욱 제약을 가합니다.

Incucyte® 신경 활동 분석 키트는 기기, 소프트웨어 및 시약을 모두 포함하는 완벽한 솔루션으로, 복잡한 신경 활동 측정을 통해 신경 세포 모델의 기능적 특성을 심층적으로 분석할 수 있도록 지원합니다. 새로운 발견의 시대가 열립니다....

애플리케이션

Incucyte® 신경 활동 분석법을 소개합니다

뉴런이 활성화되는지 여부, 활성화되는 시점, 그리고 시간이 지남에 따라 뉴런의 활동이 어떻게 변화하는지 파악하십시오.

연속적인 이미징 및 분석을 통해 신경망의 활동과 연결성에 대한 통찰력을 얻으십시오. Incucyte® 신경 활동 분석 키트는 생리학적으로 적합한 조건에서 신경 세포 모델의 특성을 규명하기 위해 시냅스 활동을 직접적이고 장기간 측정할 수 있도록 합니다. Incucyte 라이브 셀 분석 시스템, Incucyte 신경 활동 분석 소프트웨어 및 Incucyte Neuroburst Orange 렌티바이러스를 사용하여 수주 또는 수개월 동안 자발적인 신경 활동을 시각화하고 분석하십시오.

주요 장점

Incucyte® 신경 활동 분석의 주요 장점

  • - Incucyte® Neuroburst Orange Lentivirus를 사용하여 다양한 신경 세포 유형에서 유전적으로 코딩된 형광 칼슘 센서를 발현합니다.
  • - 수천 개의 세포에서 단기적인 칼슘 유입 속도 변화를 자동으로 포착 및 분석하고, 세포 형태를 정성적으로 모니터링합니다.
  • - 세포가 배양기 안에 그대로 있는 동안 96웰 플레이트의 각 웰에 있는 모든 활성 객체의 종단적 변화를 정량화합니다.
  • - 실험실에서 검증된 생세포 시약, 확립된 프로토콜 및 맞춤형 소프트웨어를 사용하여 표현형 정보에 대한 전례 없는 접근성을 확보하세요. 초보 사용자도 쉽게 사용할 수 있습니다.

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새롭고, 비간섭성 시약

iPSC 유래 모델을 포함한 다양한 신경 세포 유형에서 Incucyte® Neuroburst Orange Lentivirus를 발현시켜 칼슘 진동 측정을 통해 활동의 역동적인 변화에 대한 통찰력을 얻고자 합니다.

96웰 마이크로플레이트에 웰당 20,000개의 세포를 접종한 CNS.4U iPSC 유래 신경세포(Ncardia)에 Incucyte® Neuroburst Orange Reagent를 감염시켜 시간에 따른 신경 활동을 관찰했습니다. 15일차와 44일차에 촬영한 3분 길이의 동영상은 신경 활동(칼슘 진동)의 자발적인 발달을 보여주며, 위상차 이미지는 세포 형태를 정성적으로 관찰할 수 있게 해줍니다. 45일 동안 24시간 간격으로 3분씩 촬영한 동영상은 Incucyte® Neuroburst Orange Reagent의 지속적인 발현을 보여줍니다. 주황색 형광 신호의 변화 양상을 정량화한 결과, 실험 기간 동안 활성 세포 수가 증가하고, 후기 시점에서는 평균 상관관계(연결성)도 이에 상응하여 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 기능적이고 성숙한 신경망이 발달했음을 의미합니다.


수천 개의 세포를 분석하세요

Incucyte®의 스타 모드 동영상 촬영 기능을 사용하여 96웰 플레이트의 각 웰에 있는 모든 활성 세포의 단기 칼슘 유입 동역학을 자동으로 포착하고 분석합니다. 네트워크 내 연결 범위를 파악하는 데 도움이 되는 상관 관계 지표를 손쉽게 생성할 수 있습니다.

Incucyte® rCortical Neurons 일차 뉴런을 Incucyte® rAstrocytes와 함께 공동 배양 모델에서 웰당 15,000개 세포로 접종한 후, Incucyte® Neuroburst Orange Lentivirus를 감염시켰습니다. Vessel View는 8일째 동영상 촬영 중에 얻은 96웰 플레이트 각 웰의 활성 객체(범위 이미지) 요약을 보여주며, 마이크로플레이트 전체에 걸쳐 활성 차이를 나타냅니다. 범위 이미지에서 마스킹(보라색으로 표시)을 통해 각 활성 객체를 식별하는 작업은 통합된 Incucyte® Neuronal Activity Analysis Software Module을 사용하여 수행됩니다. 특정 시점에 촬영된 동영상의 96웰 요약 추적 이미지는 버스트 강도, 활성 객체 수(왼쪽 삽입 값) 및 평균 상관관계(오른쪽 삽입 값)에 대한 96웰 전체의 모습을 보여줍니다.


활동에 대한 만성 연구를 수행하십시오

생리학적으로 적합한 조건에서 신경 세포 모델의 특성화를 위해 활동의 종단적 변화를 정량화합니다.

iCell GlutaNeurons(Cellular Dynamics International) 세포를 PEI/라미닌으로 코팅된 96웰 배양 플레이트에 웰당 30,000개씩 접종하고, 쥐 성상세포(웰당 15,000개)와 함께 공동 배양했습니다. 뉴런은 배양 2일째(DIV 2)에 Incucyte® Neuroburst Orange 렌티바이러스로 형질전환시켰고, 20일 동안 자발적인 신경 활동을 분석했습니다. 시간에 따른 평균 버스트율과 평균 상관관계의 종단적 동적 변화에 대한 운동학적 정량 분석(중앙 그래프) 결과, 신경망 성숙 과정에서 버스트율이 증가하여 5일째에 최고치를 나타냈습니다. 시간 경과 데이터는 또한 상관관계의 증가에서 알 수 있듯이 신경 시냅스 연결의 증가를 보여줍니다. 활성 객체 추적(모서리 추적)은 획득한 모든 동영상에 대한 신경 활동 및 연결성의 동적 변화에 대한 자세한 정보를 제공하며, 동영상 보기 도구를 통해 정성적으로 확인했습니다.


모든 과학자를 위해 제작되었습니다

시약, 프로토콜, 맞춤형 데이터 수집 및 분석 소프트웨어를 포함하는 완벽한 솔루션을 통해 과학적 발견을 지원하세요.

자동화된 데이터 수집 및 분석 기능과 당사의 혁신적인 시약 및 실험실 검증된 프로토콜을 결합하여 표현형 정보에 대한 전례 없는 접근성을 확보하십시오. 직관적인 인터페이스를 통해 신속한 실험 설정 및 분석이 가능하며, 연구팀 전체가 데이터와 이미지를 손쉽게 활용할 수 있습니다.


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신경 활동 분석 검사 사용 후기

마이클 울러 박사 | 생화학 교수
미시간대학교 분자행동신경과학연구소 연구교수

"인큐사이트 신경 세포 활동 분석법은 서로 다른 유전자형의 신경 세포 배양물의 네트워크 활동을 비교하는 데 특히 유용하며, 인간 줄기 세포로부터 성숙한 신경 세포를 생성하기 위한 배양 조건을 최적화하는 데 필수적인 것으로 확인되었습니다."

크리슈나 바도다리아 박사 | 연구원
러스티 게이지 연구실, 솔크 연구소

"인큐사이트 신경 세포 활성 분석법은 다양한 신경 세포주에 걸쳐 여러 배양 조건을 테스트할 수 있도록 해줍니다. 이 분석법을 통해 이전에는 불가능했던 방식으로, 서로 다른 세포 유형 간의 공동 배양과 다양한 처리 조건의 복합적인 영향을 준고처리량 규모로 평가할 수 있었습니다."

루이스 당, 의학박사, 철학박사 | 임상 강사
미시간 대학교 잭 패런트 연구실

“인큐사이트 신경 세포 활동 분석 키트를 사용하여 줄기 세포 유래 신경 세포에서 칼슘 변화를 장기간에 걸쳐 분석할 수 있었습니다. 96웰 플레이트 형식 덕분에 다양한 세포주와 배양 조건에서 얻은 데이터를 동시에 비교할 수 있었습니다. 칼슘 버스트 발생률, 버스트 지속 시간, 네트워크 형성 모두 웰 간 변동이 거의 없이 재현성이 매우 높았습니다. 위상차 현미경으로 세포 형태를 동시에 관찰할 수 있어 이상치를 제거하는 데 큰 도움이 되었습니다.”

주문 정보

자료

문헌 및 자료

Induced Pluripotent Stem Cells iPSC Cell Therapy
애플리케이션 노트

성장 인자 및 사이토카인을 활용한 iPSC 배양 프로토콜 최적화

다능성을 유지하고 성장을 촉진하며 배양 간격을 늘리기 위해 iPSC 배양액에 성장 인자와 사이토카인을 효과적으로 사용하십시오.

애플리케이션 노트

성장 인자와 사이토카인을 이용한 SH-SY5Y 세포 분화 최적화

인간 발달 및 질병 연구를 위한 중개 모델

브로셔

Incucyte® 시약, 소모품 및 소프트웨어

Incucyte® 뉴로버스트 오렌지 렌티바이러스

살아있는 세포의 신경 활동 감지를 위해

애플리케이션 노트

신경 세포의 장기간 생세포 시각화 및 활동 정량화

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원시트

Incucyte® 신경 활동 분석

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규약

IncucyteNeuroburst 오렌지 렌티바이러스

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포스터: SFN 2017

인간 유도 만능 줄기세포에서 나타나는 자발적인 신경 활동 및 약리학적 반응의 장기간 생세포 시각화 및 정량화...

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