イオンチャネルのスクリーニングにプレートリーダーのシンプルさをご提供致します。

型式システム
IonFlux 16 システム (機器, PC, ソフトウェア)

P/N 950-0013

IonFlux HT システム (機器, PC, ソフトウェア)

P/N 950-0014

温度制御アップグレード (IF-16 or IF-HT)

P/N 950-0018

プレート
IonFlux 16 プレート (8 プレート/パック, 96ウェルフォーマット)

P/N 910-0044

IonFlux HT プレート (8 プレート/パック, 96ウェルフォーマット)

P/N 910-0045

ION F L U X ™

ハイスループット・オートパッチクランプシステム

IonFluxは、シンプル・低コスト・ハイスループットをご提供する、初めてのオートパッチクランプシステムです。

IonFlux 仕様
IonFlux HT システム

IonFlux 16 システム

スループット / 日8000 データポイント

2000 データポイント

チャンネル数6416記録構成

アンサンブルアンサンブル

化合物アプリケーション時間<100ms<100ms

プレートタイプ

384ウェル, SBSﾌｫｰﾏｯﾄ

96ウェル, SBSﾌｫｰﾏｯﾄ

データポイント数

512 (64ﾁｬﾝﾈﾙ x 8化合物)

128 (16ﾁｬﾝﾈﾙ x 8化合物)

化合物パターン数 / プレート

256 (32ﾊﾟﾀｰﾝ x 8化合物)

64 (8ﾊﾟﾀｰﾝ x 8化合物)

実験パターン数 / プレート

328システム仕様

プレートフォーマット

IonFluxシステムは、イオンチャネルの創薬や研究において、高処理能力と解決策を提供します。完全に統合され 「プレートリーダーのシンプルさ」で使い易く、優れたパッチクランプの性能を発揮します。Fluxionの商標であるウェルプレートマイクロ流路技術により、ピペット動作が不要であり、細胞の継続的な記録を可能にします。素早い化合物の追加や、継続的な洗浄は、リガンドゲート・ボルテージゲート型、両方の研究を可能にします。

全アプリケーションに対応
IonFluxには、様々なアプリケーションに対応するため、2種類の構成があります。
IonFlux HT は、64チャンネルの独立したアンプを搭載し、イオンチャネルをターゲットとするハイス
ループットスクリーニング用にデザインされています。
IonFlux 16は、16チャンネルの独立したアンプを搭載し、イオンチャネル研究や分析に最適です。

機器仕様

システムの共通仕様
IonFlux 16 and IonFlux HT

寸法（幅x奥行x高さ）

20” (50 cm) X 20” (50cm) X 10” (25 cm)

アンプ

最大サンプリングレート 20 kHz
容量・リーク・シリーズ抵抗補正

温度制御

周辺温度から 40ºCまで

記録フォーマット

20 セルアンサンブル・シングルセル

ソフトウェア
操作機能

ﾌﾟﾛﾄｺﾙｴﾃﾞｨﾀ、ﾗﾝﾃｰﾌﾞﾙ、ｱｯｾｲ開発ﾓｰﾄﾞ、記録可視化、解析、ﾃﾞｰﾀｴｸｽﾎﾟｰﾄ

オペレーティングシステム

Windows 7, XP, Vista

外部互換性
分注の自動化

ほとんどの分注器に対応, 開発用SDKあり

マルチプレクサ1台の分注器あたり4台まで

イオンチャネルスクリーニングにプレートリーダーのシンプルさ

IONFLUX ソフトウェア

IONFLUXソフトウェア - 直感的なデザインで生産性を向上
IonFlux ソフトウェア
IonFluxのソフトウェアは、複雑なイオンチャンネル実験の設定・実行・分析を簡単に行うことが可能です。
シンプルなグラフィカルインタフェースと、直感的なワークフローで、ユーザーは直ぐに使い始め、生産性を向上することが可能です。

Setup モジュール
Setupモジュールは、プレートの配置や化合物の識別を、素早く構成することが可能です。
実験の順序は、シンプルなグラフィカルインタフ
ェースを使って作成し、電圧プロトコルや化合物を加えるタイミングも、簡単に制御可能です。

イオンチャネルは重要ですが、創薬標的クラスには不十分で、新薬開発につながるターゲットの4分の1に過ぎません。
Nature Reviews Drug Discoveryより引用「創薬標的は魅力的であるにも関わらず、イオンチャネルは十分に活用されていない標的クラスのままです。それはパッチクランプ電気生理学が、高度なテクニックを必要とし、低処理能力という性質の為です」

IonFluxは、自動化された電気生理学へ、測定可能な解決法を提供出来る初めての機器です。データポイントあたり低コスト、実験の柔軟性、省スペースにより、IonFluxシステムは、あらゆるイオンチャネル研究と創薬のニーズにお答えできます。
痛みと不安

0240-2000

200-6000

1nMGABA
with 0.15uMdiazepam
with 2uMdiazepam
with 20uMdiazepam-8000-10000-12000

02000

4000

6000

8000

10000

Time/ms

Data Analysis モジュール
Data Analisysモジュールは、現在の特性と化合物の薬理作用を、再検討したり分析するのを容易にします。データは、簡単に一般的なデータベースソフトウェアに、エクスポートすることが可能です。

8180160
140120-14000-16000

Diazepam EC50= (425± 20)nM, n=4Zolpidem EC50= (84.6±10)nM, n=3
Triazolam EC50= (12.1±3)nM, n=4220-4000

Potentiation(%)

Runtimeモジュールは、実験を視覚化する事が可能で非常に便利です。実験中にリアルタイムで、掃引線を確認可能です。R-tとI-tのグラフは、全ての記録チャネルで表示されます。

GABA Current (pA)

Runtime モジュール

ジアゼパムと他２つのアロステリックモジュレーターによる、GABAへの反応変化
IonFluxシステムを使って、ジアゼパムと他のGABAポジティブなアロステリックモジュレーターの特性が、明らかにされました。
製薬会社は、気分障害や慢性痛の治療を改善する為に、この標的クラスを開発しようとしています。

100

1E-10

1E-9

1E-8

1E-7

1E-6

1E-5

1E-4

Concentration(M)

局所麻酔薬と抗不整脈化合物
リドカインの様なナトリウムチャネルブロッカーは、幅広い数の指示薬に渡って開発されています。
IonFluxシステムで得られたデータは、効果的なナトリウムチャネルブロッカーとして、局所麻酔薬の機能的特性の解析を実証しています。
ここで示すNav1.7は、化合物の濃度を増加する事によって抑制されます。

1

IONFLUX システム概要

IONFLUXプレート構成

イオンチャネルの研究について

イオンチャネルの研究では、心循環系・代謝系・神経系統を通して発生する、重大な生物学的過程を理解する事が、決定的な意味を持ちます。マニュアルパッチクランプの技術は、個々の細胞から電流を記録するためによく利用されますが、これらの実験はより小さなデータ量に限定されます。IonFlux 16システムは、各研究室の予算に合う金額で、オートパッチクランプの利便性と処理能力を提供する、初めての機器です。IonFluxは、以下を含む幅広い範囲のイオンチャネル研究に、利用可能です。
イオンチャネルの機能発現化合物のプロファイリング
ミュータントやセルラインのスクリーニング
初代細胞からの記録
一過性トランスフェクション

イオンチャネルは、創薬の標的（ターゲット）の大分類となっています。痛み・てんかん・アルツハイマー病・心臓血管状態を含む多くの病状において、重要な役割を果たしています。パッチクランプの測定は、イオンチャネルの創薬に必須であるにも関わらず、マニュアルパッチクランプや第一世代のオートパッチクランプでは、スクリーニングの作業や原価目標のニーズに要求される様な、処理能力や柔軟性を提供する事は出来ません。IonFlux HTシステムは、どのオートパッチクランプシステムよりも、最も低コストで高速な処理能力をご提供します。

第一次スクリーニング

IonFluxのプレートは、ウェルプレートのマイクロ流路技術を、特徴とする消耗品です。幅広いイオンチャンネルのアプリケーションに合わせて、異なるプレートのデザインがあります。便宜上SBS標準のウェルプレートのフォーマットに統合されており、自動化された分注器に対応しています。

実験パターン
IonFluxのマイクロ流路のウェルプレートには、複数の実験パターンがあります。各実験パターンは、12個のウェルから構成されます。ウェルは全て、ウェルプレートの底面を流れるマイクロ流路の管を通して、お互いに繋がっています。1つのパターンの中には、2つのウェルは細胞捕捉、2つのウェルは細胞の注入と排水に使われます。残りの8つのウェルは、異なる濃度・化合物に使用されます。8つの化合物全てが、個別の実験パターンで捕捉された細胞に適用されます。

イオンチャネルの創薬と薬剤開発について標的の同定と正当性評価

IonFluxプレートの構成

化合物のスクリーニング

リード化合物の最適化と機能の確認

IonFlux 16のプレートは、96のウェルプレート形状に、各8つの実験パターンを含みますが、一方でIonFlux HTのプ
レートは、384のウェルプレート形状に、各32つの実験パターが含まれています。
C OMPO UNDS

安全性
毒物学(hERG)

43215678

C E LL C E LL
INLET OUTLET

TRAP 1

TRAP 2C E LL TRA PP ING

IonFlux 16の96ウェルプレート（左図）には、ウェルの内容物やチャネルの接続に、上図の様な流路があります
IonFlux アプリケーション特徴

IonFlux HTの384ウェルプレート（左図）には、32の「実験パターン」があります。

利点

16・64チャンネルアンプが平行して測定可能なハイスループットデザイン

公表までの時間短縮
創薬と新薬開発を加速

プレートリーダーのようにシンプル

マニュアルパッチクランプの技術は不要
実験のセットアップが簡単

小型卓上型で簡単に設置
自動分注器に対応

研究室に必要なスペースの削減
自動分注機との統合が簡単

リガンド・ボルテージゲートのイオンチャネルに対応
完全洗浄により連続して記録が可能

幅広い範囲のイオンチャネル研究やスクリーニングに対応可能な柔軟性

プレートプラットフォーム
ウェル容量

実験パターン数

化合物数 / 実験パターン
記録数 / 実験パターン
細胞数 / 記録

化合物テスト数 / プレート

データポイント数 / プレート

2IonFlux HT / 384ウェル

IonFlux 16 / 96ウェル

384ウェルプレート

96ウェルプレート

SBSスタンダード
100µL

328220256512

SBSスタンダード
250µL
88220641287IONFLUX動作原理

IONFLUXシステム構成

IONFLUXシステム構成 - 最適なシステムをご提供

動作原理

IonFluxシステムは、全ての研究室にはそれぞれ独特のニーズがある事を、十分に理解してデザインされました。IonFluxが処理能力・自動化・予算において、お客様の明確な必要条件に合う様に、異なる2つのシステムがあります。

ウェルプレートマイクロ流体工学

IonFlux HTシステム
優れたハイスループットシステム
データポイント当り低価格
自動分注器に対応
卓上型コンパクトサイズ
IonFlux HT システムは、現在入手出来るオートパッチクランプシステムの中で、最も高い処理能力があります。64のパッチクランプアンプが並行動作し、1日に8,000データポイント取得することが可能です。代表的アプリケーションとしては、創薬スクリーニング・薬理学・心臓病・安全性スクリーニング（hERG）です。

IonFlux 16システム
イオンチャネル研究やアッセイ開発のアプリ
ケーションとして理想的マニュアルパッチクランプシステムと同価格で、オートパッチクランプのパフォーマンスパッチクランプの専門的技術は不要
IonFlux 16 システムは、個々の研究室の為にデザインされた、世界初のマルチチャンネルのオートパッチクランプシステムです。並行動作する16のパッチクランプアンプを、搭載しています。代表的なアプ
リケーションは、イオンチャンネルの機能発現・ミュータントスクリーニング・薬物のプロファイリングです。

6

IonFluxは、SBS標準ウェルプレートの底にある、ミクロンスケール（マイクロンの基準）の流体チャネルを埋め込める、革新的なウェルプレートマイクロ流路（登録商標）の技術を駆使しています。このアプローチにより、今研究室にある機器と同様に、ウェルプレートを使う様な感覚で、便利さを提供します。同時に、イオンチャネルの研究を行う為の、高度な機能性と柔軟性を提供します。
1. 細胞と化合物は、ウェルプレートに加えます
各IonFluxプレートには、一連の「実験パターン」が含まれています。
各「実験パターン」は、12個のウェルで構成され、8個の化合物用ウェル、2個の捕捉用ウェル、そして２個の注入・排出用ウェルがあります。細胞は注入用ウェルに、細胞内液は捕捉用ウェルに入れ、8種類の化合物或いは一連の濃度を、化合物用のウェルの中に入れます。
実験パターン

2. 細胞はアンサンブルアレイで捕捉されます

細胞は、機器からの圧力で主流路を流れます。
20個の細胞のアンサンブルが、パッチピペットに似た小さな流路に捕捉されます。「実験パターン」につき、20個の細胞群が2セットあり、両方が8つの化合物の同じグループにさらされます。データの信頼性をより高める為に、8データポイントを、正副２つ提供しています。

主流路

８個の化合物流路
２個の細胞捕捉ゾーン

3. 電流は、各アンサンブルから記録されます

機器からの電極が、20個の細胞アンサンブルそれぞれに接触する様に、流体の中に置かれます。別々のパッチクランプアンプを使って、20個の細胞のグループから、電流が測定されます。全ての20個の細胞を流れる電流の平均値を求めるので、この方法は高い成功率を達成します。
化合物は、間にある物全てを洗い流し、全ての細胞に適用されます。このシステムは、高速作動するイオンチャネルからの記録を容易にする、連続記録法を使用しています。

3

アプリケーション

アプリケーション

創薬と研究における極めて重要なアプリケーション
リガンドゲート型イオンチャネル

hERGの毒性と安全性スクリーニング

IonFluxシステムに採用されているマイクロ流路のウェルプレート技術は、非常に柔軟性があります。全てのプレートに渡って化合物を、同時に加える事が可能で、処理能力が大幅に向上します。
（LGIC標的のプレート1枚につき8分、化合物のインキュベーション・タイムによって決定されます）。継続的な灌流は又、リガンドの洗浄を画期的に改善し、例えばNMDA受容体の様な挑戦的な標的の研究を可能にします。

生体内のテストの困難さや費用により、hERGは、引き続き潜伏的な心臓病障害の、重要な指標としての役割を果たしています。創薬過程の初期に、手の届く価格で分析が出来る事は、製薬産業において極めて重要です。IonFluxシステムは、困難な化合物（低い溶解性 /高い親油性）への対応能力や、処理能力、成功率、そしてコストにおいて、他に類を見ないほど、hERG化合物のプロファイリング作業に適しています。

このアプリケーション・クラスの優位点：

代表的なアプリケーション：
GABA受容体アゴニストのスクリーニング
NMDA受容体のスクリーニング
ニコチン性受容体の研究
P2Xプリン受容体の薬理学

このアプリケーション・クラスの優位点:：
NMDA受容体からの電流反応が、増加するリガンド濃度の機能として、表示されています。NMDAは、受容体の活性化によって、細胞の健康が損なわれる為、挑戦的な測定です。結果として、洗浄は高速かつ完璧でなければなりません。表示されているデータは、IonFluxの特有なプロトコルによって可能です。
：待ち時間もなく、緩衝液と一緒にまとめて洗浄された、3回の連続するアゴニスト濃度が適用されています。E50は、化合物の反応変化を評価する為に、各アンサンブルから測定されます。

代表的なアプリケーション：
hERGの安全性プロファイリング（IC50の研究）
hERGの傾向の化合物スクリーニング
生理的温度でのhERGの研究

ボルテージゲート型イオンチャネル

温度依存性の効果

ボルテージゲート型イオンチャネルは、興奮性細胞の活動電位の形・存続期間・頻度を決定する要因です。この重要な生理学的機能により、創薬において激しく追跡されている標的です。また、
ボルテージゲート型イオンチャネルは、例えば分泌上皮細胞の様な、非興奮性細胞の重要な生理学機能もコントロールしています。

温度は、薬理学的な反応と同様に、イオンチャネルの反応速度にも、影響を与える恐れがあります。これは、生理的温度では測定するのが困難な為、新薬開発過程の初期段階で行なわれる事はめったにありません。唯一のマイクロ流路デザインが、生理的温度における、ハイスループットの実験を可能にします。

このアプリケーション・クラスの優位点：

このアプリケーション・クラスの優位点:：

継続的な灌流により、優れた集中したクランプ
アンサンブル・レコーディングによる高い成功率
化合物オフ率の測定
リーク抵抗とシリーズ抵抗の補正機能有り
代表的なアプリケーション：
化合物効率スクリーニング
化合物プロファイリング（IC50%濃度判定）
ミュータントスクリーニング行動研究の（反応）メカニズム
ナトリウム（Nav）とカリウム（Kv）チャネル

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継続的な灌流によって、優れた集中クランプ
アンサンブル・レコーディングによる高い成功率
温度コントロール-120mVから20mVの電圧ステップの増加に反応し、スイープはこのNav1.8ボルテージゲート型ナトリウ
ムチャネルの、電流と電圧の関係を決定するのに使われていました。実験では、アンサンブルテストの90%が2nAを超える最大電流である事を実証しており、通常弱電流の振幅に悩まされる標的に対しても、高い成功率を実現できます。挿入図：異なる電圧における、リドカインブロッカーのIC50のシフトは、状態依存性の薬理学である事を実証しています。

優れた温度制御で、溶液交換中に温度変化はなし
異なる実験間において、温度を一定に保つことで、反応の一貫性を向上
シール段階の後に、温度を上昇させることで、成功率を上昇させることが可能
30〜60秒の素早い温度平衡化時間
代表的なアプリケーション：
医薬品の安全性保証
ナトリウムチャネルの反応速度（Nav1.1〜1.8）
カリウムチャネルの反応速度（Kv1.1〜11.1）
膜のポレーター活動

用量反応のデータ（濃度関数としてのhERG電流抑制）は、3つの異なる既知のhERGブロッカー化合物として表示されています：シサプリド、テルフェナジン、そしてキニジンです。ヒルファンクションのフィットが、文献値に十分一致する、IC50（50%抑制濃度）の値を産み出します。とりわけ重要なのは、この実験で24nMのIC50値を持つと示された、テルフェナジンの様な脂溶性の化合物です。

120oSotalol hERG block at 35 C
IC50= (215 ± 5) uM (n=5)

100oSotalol hERG block at 25 C
IC50= (681 ± 10) uM (n=8)

80% Inhibition

連続的な灌流優れた洗浄（洗浄段階につき>50xの量の交換）
実験計画の柔軟性は無限（ピペット交換は不要で、多くのアプリケーションが繰り返し可能）
アンサンブル・レコーディングによる優れた一貫性

PhysiologicalTemperature

6040RoomTemperature

200110100

100010000

Concentration( uM)

医薬品安全性保証のアプリケーションでは、候補となる化合物のhERGの活性における、温度の影響を見極める事が重要です。上記でテストされているDL-ソタロールにとって、IC50は室温の値と比較すると、実験が生理的温度（この件では35℃）で実施された時とでは、相当量の変化があります。IonFluxの機器で観測された変化は、現在の文献値と適合しています。

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