ナニオンテクノロジーズジャパン株式会社

電気生理学実験機器カタログ vol.3
オートパッチクランプシステム
iPS 由来心筋細胞測定装置
トランスポーター活性測定装置
人工脂質二重膜実験装置
リポソーム作製装置

オートパッチクランプシステム

384ch

Syncro Patch 384

ギガシールのデータ品質を誇り、384 細胞同時測定が可能な世界最速のハイスループットオートパッチクランプシステム
創薬プロセスに全自動の化合物スクリーニングをシームレスに統合できるように設計されており、創薬・薬理・安全性・
医 薬 品 研 究 開 発・ 探 索 ス ク リ ー ニ ン グ 部 門 で の、 イ オ ン チ ャ ネ ル の ハ イ ス ル ー プ ッ ト ス ク リ ー ニ ン グ に お い て最高のパフォーマンスを提供いたします。
Power tool for■ 384 細胞同時測定（20,000 データポイント／日）■ 32 ウェルモードにより小規模な化合物スクリーニングにも最適化■ 高いギガシール成功率■ 多様なイオンチャネル標的に対応し、迅速なアッセイ系構築が可能■ カレントクランプ（標準搭載）による活動電位の測定も可能■ 細胞内灌流可能■ 高速外部溶液交換（最大 110 µl/s）が可能■ 測定部と 12 個のデッキを個別に温度コントロール可能（温度範囲：10 ～ 37℃）
■ デッキ上での化合物プレート調製可能■ ホウケイ酸ガラス製のチップにより、化合物の吸着を低減■ シングル & マルチホールチップを使用可能（自社製造）■ プログラムの自動化により、約 8 時間の無人運転が可能
SyncroPatch 384

HTS完全対応のオートパッチクランプ■ SyncroPatch 384 は、最先端の自動分注機 Biomek i5 にパッチクランプ

iPS細胞由来心筋細胞のHTS実施例モジュールを統合した、画期的な自動パッチクランプシステムです。
■ 384ch のパッチクランプアンプと 384ch のピペッティングヘッドにより、384 細胞すべてを同時測定し、1 日あたり 20,000 データポイント／日のスループットを実現します。
■ iPS 細胞由来心筋細胞のような特別なアプリケーションであってもアッセイ系の構築は極めてスムーズで、他のオートパッチクランプシステムのプラットフォームからの移行も容易です。

iPS心筋では１ウェルあたり約300細胞で測定が可能です。
（Cor.4U, Ncardia）

ヒートマップ画面■ 細胞外の溶液に適用回数の制限が無く、間欠的なウォッシュステップを含めながら、完全な用量反応曲線を各ウェルで取得可能です。もちろん、複数の化合物を異なるウェルに連続して適用することもできます。
■ 50ms 以下の高速な溶液のオンセット、再現性の高い電流応答、リガンドを 1 秒以下のみ短時間暴露するなど、リガンド依存性チャネルに対しても常に良好な実験結果が得られます。

2

一目で化合物の反応性を確認することができます。

小規模な化合物スクリーニングや研究プロジェクトへの最適化
32 ウェルモード
32 ウェルモードを使用することにより、ハイスループットスクリーニングに限らず、小規模なスクリーニングプロジェクトや学術研究など、どのようなスループットのニーズにも対応することができ、NPC-384 チップのコストメリットを最大限に活用することができます。実験に必要なウェル数を 32 ウェル単位で選択し、残りのウェルを数日間にわたって使用することができます。

Basic
research

Targetdiscovery

Targetvalidation

Assaydevelopm.

DrugscreeningHit
validation

Lead
optimiz.

SafetyNPC 384
パッチクランプチップ

独立して制御可能な温度コントロール
測定部と各ポジションの温度は 10℃～ 37℃の間で冷却ユニット独立してコントロール可能です。

測定プレートと12 個のデッキを個別に化合物プレートホルダー

温度コントロール可能

自動供給可能な溶液リザーバー
バーコードリーダー

温度コントロール付き

測定部の温度コントロール可能

セルホテル

瞬時にデータ解析、エクスポート
PatchControl 384

DataControl 384

PatchControl 384 は、直感的な操作で迅速かつ容易に電位プロト

DataControl 384 は、ユーザー指定のデータ解析テンプレートを用コールや実験パラメータをセットアップできる強力なグラフィカル

いて ­PatchControl 384 のデータをロード、解析します。

ユーザーインターフェイスです。シール抵抗やシリーズ抵抗、膜容IC50 や EC50 などの解析結果、化合物情報、QC パラメータはユーザー量などのユーザー指定の QC パラメータに基づいて測定ウェルは分指定のエクスポート形式で書き出され、PDF レポートの自動作成、かりやすく色分け表示されます。また、測定中にもマウスのワンクさらにデータベースへの統合準備も同時に行われます。この解析プリックで ­I/­V­ 曲線や用量依存応答などのオンライン解析結果に表示をロセスは直感的な操作で素早く、簡単に行えます。

瞬時に切り替えることができます。

ハードウェアとソフトウェアの高度な連携
SyncroPatch384 の 1 アッセイに掛かる実験時間は、コントロールとすなわち、パッチクランプモジュール 1 台で 1 時間あたり 3,500 デー

化合物 3 濃度の 4 溶液適用で 15 ～ 20 分です。次の実験を進めながタポイント以上のデータ取得と解析が可能で、さらに詳細な PDF レらデータ解析も効率的に行えます。

ポートも入手できます。
１～2コントロール＋化合物3濃度

チップロード&プライミング
５分

８－１２分

実験終了＆チップアンロード
２分

１分
総実験時間：15－18分（化合物の暴露時間やパルス条件に依存します）

解析3

オートパッチクランプシステム

1chPort-a-Patch ／ Port-a-Patch mini

お手元ですぐにデータの取得・確認ができる、誰でも簡単に測定できる世界最小のパッチクランプシステム
イオンチャネルの機能構造解析・関連する疾患の研究および創薬開発過程における、細胞レベルでの化合物の安全性試験／毒性試験／薬理試験／スクリーニングに最適な、シングルセルを使用したギガシールレコーディングを行うことができる世界最小のパッチクランプシステムです。

■ マニュアルパッチクランプの経験や難しい操作は不要■ 顕微鏡、除振台、マニピュレーター、ファラデーケージ不要■ 20 ～ 50 データポイント／日■ ギガシール形成／ホールセル形成までを自動化■ 電位依存性＆リガンド依存性チャネルに対応■ カレントクランプによる活動電位の測定も可能■ 広範なアプリケーションに対応し、迅速なアッセイ系構築が可能■ ホウケイ酸ガラス製のチップにより、化合物の吸着を低減■ Port-a-Patch mini はアンプを内蔵し、小型化と導入コストを低減■ オプションで温度コントロール、細胞外／細胞内灌流可能（mini を除く）■ お手持ちのアンプに統合可能（mini を除く）

Port-a-Patch mini

ホールセル形成の自動化
細胞外液細胞

ガラス

Cell attached

陰圧

Whole cell

陰圧

細胞内液

ガラスチップ上に浮遊化した陰圧を加えると懸濁液の細胞を添加します。

単一細胞が引き寄せられます。

単 一 細 胞 を 掴 み
シールを形成します。

さらに陰圧をかけてパッチ膜を破り、ホールセルを形成します。

測定データ例
Prmary BK / Cav

HEK – hERG

HEK – GABAA

ChR2
ChR2 H134R (Vh = -100 mV)

length of light stimulus
5 ms
50 ms

25 ms

4100 pA

200 ms

250 pA

GABA,10 µM

1s

250 pA

50 pA

25 ms

10 ms

プライマリー細胞（イオンチャネル）

電位依存性チャネル

リガンド依存性チャネル

その他のイオンチャネル

Hippocampal Granule (BK/Cav),hSynoviocytes (TRPC)*, rAstrocytes (K+)*, ­hNeutrophils (K+)*,hVascular smooth muscle cells(TRPC)*, hT-lymphoblasts (K+)* 等

Nav1.2, Nav1.5, Nav1.7 等の Nav,hEAG, hERG, Kv1.3, Kv1.5, Shaker
等の Kv, Cav1.2, Cav3.1, Cav3.2等の Cav

GABAA, hGlyRα1, P2X7, CNG, HCN,ASICs, TRPV1, TRPA1, TRPC, TRPM2,TRPM3, TRPM8 等

Channelrhodopsin 2, Kv1.2, IP3,OmpF, MscL, bacterial cytolysin,gramicidin, alamethicin, connexins (Cx26, Cx43), NaChBac,KcsA, KCa1.1 等*Nature Protocols, 2009, 4(2), 244-255

オートパッチクランプシステム

4ch8chPatchliner Quattro ／ Octo

マニュアルパッチ同様の実験自由度でミディアムスループットを実現した卓上サイズのオートパッチクランプシステム

ギガシール形成した 8 細胞までを同時測定できる卓上サイズのオートパッチクランプシステムです。簡単な実験のセットアップ、安定したホールセル記録、洗練されたソフトウェアにより、極めて効率的な化合物のイオンチャネルスクリーニングが実現します。

■ Quattro または Octo の 2 モデル（4ch または 8ch アンプ）
■ 最大 48 細胞、同時測定■ 250 ～ 600 データポイント／日■ ギガシール形成／ホールセル形成までを自動化■ 電位依存性＆リガンド依存性チャネルに対応■ カレントクランプによる活動電位の測定も可能■ ダイナミッククランプ可能（オプション）■ 温度コントロール、細胞外／細胞内灌流可能■ クーリングプレートにより細胞と化合物の冷却が可能■ ホウケイ酸ガラス製のチップにより、化合物の吸着を低減■ 優れた解析ソフトを付属Patchliner Dynamite8

スループット、パフォーマンス、汎用性、すべてを実現

ボルテージクランプ

Patchliner はギガシール形成した 8 細胞までを同時測定できる卓上サイズの

50 ms
0.5 nA

全自動パッチクランプシステムです。

0.5 nA
50 ms

簡単な実験のセットアップ、安定したホールセル記録、洗練されたソフトウェ
アにより、極めて効率的な化合物のイオンチャネルスクリーニングが実現します。

カレントクランプ細胞提供：CDI社

Control
10 µM Nifedepine

自動カレントクランプ測定機能とiPS細胞由来心筋細胞の広範な適用実績により、ボルテージクランプとカレントクランプの両測定モードにおいて心臓安全性試験が実施可能です。さらにダイナミッククランプも既にバリデートされています。

Control
Control

10µMµM
Nifedepine
10Nifedipine

0 mV

100 ms

20 mV

0 mV

20 mV

100 ms-75 mV

ダイナミッククランプ

細胞提供：CDI社

20 mV

100 ms

並外れた実験自由度、データ品質、スループットの向上を全て満たす先進のオートパッチ技術を誇り、優れたデータ品質、独自の実験技術、容易なソフトウェアと低ランニングコストで創薬プロジェクトを強力に支援します。

-75 mV0 mV

20 mV
200 ms-93 pA constantcurrent
200 pS/pF
300 pS/pF
400 pS/pF
500 pS/pF
600 pS/pF
700 pS/pF

細胞提供：NCardia社

測定性能■ 正確な膜電位固定■ 高速な溶液置換 – リガンドの短時間暴露■ プライマリー細胞への適用（Nature*）■ カレントクランプ法の自動化、ダイナミッククランプ■ インラインヒーター内蔵分注ピペット■ 細胞内灌流* Nature Protocols, 2009, 4(2), 244-255.
TRPV3

TRPV30.5

I (nA)-4040-0.5

10 ms
10 ms

500 pA

500 pA-1.0-1.5nAchRα7nAchRα7nAchRα7Control
Anti-TRPC1 antibody
1.5
10 µM La3+

30°C
30˚C
34°C
34˚C
30°C
38°C
34°C
38˚C
38°C
42°C
42˚C
42°C
46°C
46°C
46˚C
50°C
50°C
50˚C
54°C
54°C
54˚C

V (mV)-80

Primary – TRPC

TRPV3

2 µM thapsig

-100

0 nA
-100 mV

0 nA-100 mV

5 nA

50 mV

hierwerd
gesoll absoll
hierabgekürtzt
1 µM Nic
11µM
μMNic
Nic
10 µM
Nic
3010
µM
Nic
10µM
μMNic
Nic
100 µM Nic
30µM
Nic
30μM
300 µM Nic Nic
1 100mMµM
Nic
100μMNic
Nic

1.0I (nA)hNav1.5-50

0.5-0.5

300
300µM
μMNic
Nic
1 mM
1mMNicNic

10050V (mV)

-1.0
100 mV-1.55 nA

50 mV

100 mV
5 nA
50 mV

5 ms
200 pA

200 pA

5 ms

5 ms

データ提供：C. 200
Milligan先生,
Leeds大学, UKpA

5

人工脂質二重膜実験装置

Orbit mini ／ Orbit 16 TC

人工脂質二重膜を用いた実験における、脂質膜の形成／膜タンパク質の再構成／単一チャネル電流の測定を簡単に精製した目的の膜タンパク質（生体内のイオンチャネルまたは人工イオンチャネルなど）を人工的に形成した脂質二重膜上に再構成し、薬物作用の評価や機能・構造解析を簡単に行うことができます。

■ 人工脂質二重膜の 4ch ／ 16ch 同時形成／測定が可能■ 顕微鏡、除振台、マニピュレーター、ファラデーケージ不要■ 目的の膜タンパク質を直接再構成、またはプロテオリポソームで膜融合■ 高分解能、低ノイズ

Orbit 16 TC

測定データ例■ 温度コントロール可能

有機溶媒中の脂質をpainting法により展開し、脂質二分子膜を4chのMECAチップ上に形成。下図はNav、α-ヘモリシン、Kv1.3及びKcsA K+チャネルのデータトレース。

■ 手のひらサイズ、USB で簡単接続

α-Hemolysin & PEG-block

Nav5 pA

MECA – Micro Electrode Cavity Array

50 pA

1 s
実験に使用するMECAチップはpainting法によりファンクショナルな脂質二分子膜を高確率で形成可能で、グラミシジン、α-ヘモリシン、K v 1 . 3 、N a v など、多 岐 に 渡るイオンチャネ ル の 包 埋 に お いて
200 ms

既にバリデートされています。

25 pA

2.5 pA

100 ms

500 msKv1.3

イオンチャネル

KcsA

5 pA

脂質二分子膜

5 pA

マイクロキャビティー
50 m（Φ50 - 150μm）
Ag/AgCl 電極

2.5 pA
25 mss

2.5 pA

100 ms50 ms

リポソーム作製装置

Vesicle Prep Pro

これ 1 台で巨大リポソーム（GUV）を簡単に自動作製
エレクトロフォーメーション法（水和させた脂質フィルムを交流電場で振動させる）により、有機溶媒フリーで直径 1 ～ 30μm の巨大単層ベシクル（GUVs）を、高収率・高再現性で作製する世界初の装置です。

■ 脂質平面膜実験 / タンパクの活性評価に最適■ 均一な GUV を作成（直径 1 - 30 μm）■ 様々な脂質条件に対応可能■ 有機溶媒フリー■ リポソーム形成過程の顕微鏡観察が可能■ 温度コントロール可能■ 非常にコンパクトな設計
W14 x D16 x H6.5cm ／ 1.8kg（本体）625 µmVesicle Prep Pro

トランスポーター活性測定装置
SURFE2R N1 ／ SURFE2R 96SE

蛍光プローブや放射標識リガンドを用いず、ラベルフリーかつリアルタイムに直接トランスポーター電流を測定可能

SURFE²R テクノロジーは、様々なトランスポーター／ポンプ／イオンチャネルといった膜輸送タンパク質の活性を、無細胞・ラベルフリーで直接測定することができる新しい測定手法です。通常これらの膜輸送体は、イオンチャネルに比べて輸送率が低くなるため測定が困難ですが、それを補うために最大 10⁹ 個に及ぶトランスポーターを同時に測定可能できる大きなセンサーサイズを採用し、最高の S/N 比を実現しました。電流量が小さく検出困難、またはパッチクランプ法が適用できない起電性膜トランスポーターとポンプの活性測定に最適です。
■ Solid Supported Membrane（SSM, 固定化膜標本 ) を用いてトランスポーター電流を直接測定■ 生細胞不要（生体膜から調製した膜断片だけで実験可能）■ 96 ウェル同時測定可能（SURFE2R 96SE）■ 150 データポイント／日（SURFE2R N1）
10,000 データポイント／日（SURFE2R 96SE）
測定データ例NhaA

SURFE2R N1

OCT2

SGLT1

Exchanger (Na+/2H+)

Symporter (Sugar/H+)

NaK ATPase
Ion pump (3Na+/2K+)
50 pA

nAChR

Ion channel (cations)

PEPT1

EC50 and relative Vmax

Inhibition assays (IC50)NCX

Sugar transporters

Internal and external solutions

binding and transport

0.5 nA
500 ms+ATP, Na
ATP, Na+, K+

250 ms100 µM Carbamoylcholine+ 1 µM MB327(enhancer)

バリデート済ターゲット一覧
ATPasesNaK-ATPase
HK-ATPase
SERCA
V-ATPase
FoF1-ATPase
Kdp-ATPase
CopA
ATP7A/B
VrPPaseChannelsand Pores
Gramicidine
P2X2nAChRA/M2
UCP1 (Slc25a7)
TRPC5
TRPA1
CFTR
AQP6

Redox-driven ion pumps
Complex I
respiratory chain complex I/III
respiratory chain complex II/III
cyctochrome c-oxidase
respiratory chain complexes I/III/V
Inorganic ions
NhaA
NhaP
NhaB
NCX1 (Slc8a1)
Clc-7
EcClc
NirC
Amt1-3AmtB
SuIP
NIS (Slc5a5)
NaPi2b (Slc34a2)
MntH2

Amino acids
PEPT1 (Slc15a1)
YdgR
YhiP/DtpB
PutP
GltP
EAAC1 (Slc1a1)
Pat1 (Slc36a1)
ArcD
CAT2B (Slc7a2)
GlyT1/2 (Slc6a9/a5)

Light-driven ion pumps
Bacteriorhodopsin (BR)Oxyrrhis marina Rhodopsin
Rhodopsin (HR)
Acerhodopsin
Channelrhodopsin (ChR)
SugarsSGLT1/2 (Slc5a1/a2)
MelB
LacY
FucP
XyIE
GlcP

Transporters

Pumps

Organic ions
OCT2 (Slc22a2)
CNT1 (Slc28a1)
ANT (Slc25a4)
AAC
GAT1 (Slc6a1)
BetP
NupC
NacT (slc13a5)

Uniporters
Symporters
Exchangers
7

iPS 由来心筋細胞測定装置

Power tool for

CardioExcyte96 ／ FLEXcyte96

iPS 由来心筋細胞のインピーダンス・細胞外電位・収縮力の測定に高分解能のインピーダンス測定と MEA 様の細胞外電位測定が可能なハイブリッドな心毒性スクリーニング装置です。

拍動する iPS 心筋細胞はもちろん、化合物の作用によるがん細胞や肝細胞などの微小な細胞収縮も検出も可能です。
FLEXcyte 96（オプション）を使用することで、心筋細胞の収縮力を測定することも可能です。
■ インピーダンスと細胞外電位の同時測定が可能■ 96 ウェル同時測定■ ラベルフリー測定■ 長期モニタリング可能

CardioExcyte96
センサープレート■ 電気ペーシング＆光学ペーシング（オプション）■ インキュベーションシステム（温湿度・CO2 制御）付属■ 多機能な優れたデータ解析・グラフ作成ソフトを付属■ 評価済みヒト iPS 細胞：iCell®、MiraCellTM Cardiomyocyte 等■ 卓上型のコンパクトサイズ：W20.5 x D18 x H11.7cm ／ 3.5kg（本体）FLEXcyte96による収縮力測定（オプション）
心臓組織の本来の環境に類似した生理学的条件下での収縮力測定
プレート底面FLEXcyte96 プレート

センサー電極FLEXcyte メンブレンプレートは、96 ウェルプレートの底面が厚さ 10 μ m 未満のシリコン膜になっています。

細胞培養液

プ レ ー ト に 心 筋 細 胞 を 播 種 す る と、 培 養 液 の 重 さ に よ っ て シ リ コ ン 膜 に心筋細胞

た わ み が 発 生 し、 そ の 後、 心 筋 細 胞 の 同 期 拍 動 に よ り 動 的 な た わ み（上下運動）が発生します。
innoVitro 社 と 共 同 開 発 し た、 当 社 独 自 の Capacitive Distance Sensor（ 静 電 容 量 式 距 離 セ ン サ ー） で、 た わ み の 変 化 を 測 定 す る こ と に よ っ て、機械的応力を計算し、生理学的条件下で実際の収縮力を測定することが可能です。

センサー電極製品は全て試験研究用です。仕様および外観は、提供時期や改良により予告なく変更されることがあります。

ナニオンテクノロジーズジャパン株式会社[東京ラボ] 〒162-8666

東京都新宿区河田町8-1 TWIns3F MIL（東京女子医科大学内）
TEL: 03-6457-8773 FAX: 03-6368-3131

日本語HP https://www.nanion.de/ja
お問合せ

info@nanion.jp

2022.05