Der dPatch ist entweder als Ein- oder Zweikanal (mit zwei Messköpfen; Headstages) erhältlich. Die Konstruktion des Geräts erlaubt das freie Aus- und Vertauschen der Messköpfe, oder Hinzufügen eines weiteren Geräts zur Einzelkanalversion, mit Plug-and-Play-Installation. Die beiden Messköpfe sind unanhängig voneinander konfigurierbar für entweder Voltage Clamp oder echtem Voltage Clamp. Die Daten werden von beiden Messköpfen unabhängig voneinander aufgenommen und vollständig zueinander synchronisiert.
5 MHz Auslesrate, bis zu 22 bit Auflösung
Eine große Besonderheit des dPatch ist das Ausleseverfahren der Messköpfe. Jeder Messkopf wird kontinuierlich mit 5 MHz ausgelesen. Die Auslesedaten warden in einer von zehn möglichen Einstellungen zwischen 1 MHz und 1 kHz gefiltert. Die Datentiefe ist 18 bit bei der Einstellung 1 MHz. Bei niedigerer Filtereinstellung wird die zeitliche Datenauflösung automatisch heruntergesetzt. Bei 2 kHz bietet der dPatch eine Amplitudenauflösung von 22 bit.
Durch das eingebaute Datenakquisitionssystem wird keine zusätzlicher D/A-Konverter benötigt Der dPatch hat acht voll unabhängige Analog-Eingangskanäle, 4 Analogausgänge und 16 digitale TTL-Ausgänge. Alle Ein- und Ausgänge werden synchron ausgelesen (alle Analogeingänge mit 200 kHz, alle digitalen und analogen Ausgänge mit 250 kHz).
SutterPatch®-Software
Ddf dPatch-Verstärker ist zusammen mit der zugehörigen Software SutterPatch® so entwickelt worden, dass mit der eigentlichen Messung zugleich auch alle Verstärkereinstellungen und experimentellen Parameter automatisch aufgenommen und in Verbindung mit den übrigen Rohdaten abgespeichert werden. Auf diese Weise werden nicht nur alle Verstärker- und Datenakquisionseinstellungen sondern auch die Zeitabläufe des gesamten Experiments sicher registriert und in den Datensätzen festgehalten. Da Verstärker und Datenaufnahme vollständig Computer-gesteuert sind, sind über die Software auch alle Einstellungen in der Hardware zugänglich, und jede Änderung während eines laufenden Experiments kann hinterher reproduzierbar nachvollzogen werden, ungeachtet ob die jeweilige Zustandsänderung vorher programmiert war oder durch den Nutzer während des Experiments manuell vorgenommen wird.
Registrierung auch von externen Daten
Neben der Funktion, Statusänderungen der angeschlossenen Peripheriegeräte automatisch mit aufzunehmen, kann der Nutzer auch Ereignisse wie zum Beispiel Stimulation oder sonstige Veränderungen in nicht mit dem dPatch-System verbundenen Peripheriegeräten in die laufende Datenaufnahme eintragen und mit abspeichern lassen.
Informationen über Randbedingungen und Umgebungsparametern sowie detaillierte Angaben über die untersuchte Probe können ebenfalls mit den Rohdaten gespeichert werden. Über 500 Metadaten-Kategorien sind zur Verwendung vorkonfiguriert. Beispiele dafür sind Tierart und -stamm, Datum und Uhrzeit der Zellpräparation, Badlösungen, Pipettenwiderstand, Geräteeigenschaften, und weitere Informationen über die verwendeten Stimuli.
Datanausgabe und -analyse
Die SutterPatch®-Software wurde entwickelt, um die Datendurchsicht und -analyse komplexer Datensätze für den Nutzer erheblich zu vereinfachen. Das „scope“-Fenster eignet sich zur Darstellung in verschiedenen Modi, in zwei- und innovative dreidimensionalen Graphen. Die dreidimensionale Darstellung ist besonders hilfreich bei der Entwicklung neuer Assays. Dazu verwendet SutterPatch® die in der neuesten Version von Igor Pro vorhandene Anzeigeoptionen mit eigenen Routinen, die speziell für Elektrophysiologie-Anwendungen maßgeschneidert sind. Sowohl der Anfänger als auch der in Patch-Clamp-Aufnahmen weit Erfahrene wird mit SutterPatch® sehr schnell zurechtkommen.
Anwendungsmodule ermöglichen spezifische Funktionalitäten für einzelne Anwendungen.
Bislang verfügbar:
Event Detection Module: ein Deconvolutions-Algorithmus zur Erfassung von synaptischen Freisetzungsereignissen (Minis), auch vor einem verrauschten Signalhintergrund
Action Potential Analysis Module: Phasen-Graphik, Zeit- und Wellenformstatistiken
Camera Module: eine akkurate Möglichkeit, die Identität und den Zustand der aufgenommenen Zelle zu dokumentieren
Ein universell einsetzbares Arbeitstier für das Labor
Der dPatch ist auf dem neusten Stand der Technik; die Anwendungsmöglichkeiten erlauben den Einsatz in jeder vorstellbaren Konfiguration.
Drei Meßkopf-Rückkoplungsbereiche zur optimalen Einstellung für Ganzzell- und Einzelkanalmessung
Automatische Kompensation für Elektroden- und Zellkapazität
Serienwiderstand-Kompensation
Einfache Installation mit nur wenigen Kabeln
Großer dynamischer Bereich des Digital/Analog-Koverters macht Umschalten des Verstärkungsfaktors überflüssig
Datenerfassung in höchster Geschwindigkeit; keine Sorge mit zu einer etwa zu niedrigen Ableserate
TYPISCHE ANWENDUNGEN
Einzelkanal-Ableitungen
Messungen der Auditorischen Nerven und anderer Neuronen, die einer hohen Zeitauflösung bedürfen
Ableitungen aus Gewebeschnitten
Experimente mit Zellkulturen
Studien an Zelllinien an adhärierenden oder dispergierten Zellen
Optogenetik
EIGENSCHAFTEN
Voll integrierter Patch-Clamp-Verstärker mit einem oder zwei Messköpfen und Datenakquisitionssystem mit scheneller und einfacher Einrichtung
Ideal geeignet für Patch-Clamp-Ganzzell-Ableitungen in Gewebeschnitten sowie adhärenten und suspendierten Zellkulturen
Über Computer-Steuerung automatische Kompensation von Elektroden- und Zellkapazität
Entfernung des Netzbrummens durch SutterPatch®
Weite Bandbreite zur Aufnahme selbt der schnellsten denkbaren neurophsysiologsichen Signale
Drei Meßkopf-Rückkoplungsbereiche zur optimalen Einstellung für Ganzzell- und Einzelkanalmessung
Umfassende Digitale Kompensation mit höchster genauigkeit und Signalübertragungspräzision
Durch die zugehörige SutterPatch®-Software ein umfassendes Datenmanagement, ene intuitive Benutzerführung und eine leicht zu bedienende Datenanalyse
DATENBLATT
Rückseite des dPatch
Der dPatch ist ein integrierter digitaler Computer-gesteuerter Patch-Clamp-Verstärker mit einem oder zwei Messköpfen, optimiert sowohl für Einzelkanalmessung als auch für Ganzzellableitung.
Verstärker
Die Hardwarearchitektur erlaubt es, alle Datenkonversionsschritte sehr nah am Entstehungsort und damit weit entfernt von allen Störquellen, wie zum Beispiel Netzteile und Datenverarbeitungselektronik durchzuführen.
Zwischen Spannungsklemme (Voltage-Clamp) und tatsächlicher Stromklemme (true Current Clamp) kann durch intelligente Steuerung hin und hergeschaltet werden, wodurch die in anderen Geräten regelmäßig auftretenden Artefakte vermieden werden.
Die drei Messkopf-Rückkoplungsbereiche sind optimiert für die bei Ganzzellableitung oder Einzelkanalmessung benötigten Bedingungen:
Rückkopplungs- Element
Mess-
bereich
Analoge Bandbreite
Rauschen 10 kHz
Pipetten- Kompensations- bereich
Serien- widerstands- bereich
Zell- Kapazitäts-
bereich
kapazitiv
±20 nA
> 500 kHz
< 0.2 pArms
10 pF
-/-*
-/-*
500 MΩ
±20 nA
> 200 kHz
< 1 pArms
10 pF
100 MΩ
100 pF
50M Ω
±200 nA
> 200 kHz
< 2 pArms
10 pF
10 MΩ
1000 pF
*Kapazitive Rückkopplung ist optimal für Einzelkanal Spannungsklemme. Ganzzell-Kompensation und Stromklemme sind in dieser Einstellung deaktiviert.
Automatische Kompensationsroutinen für Pipetten- und Ganzzellkompensation
