dPatch System

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Bestellcode	Beschreibung	Details
SU-DPATCH	dPatch-System mit einem Kopfmodul und Vorverstärker	Enthält: dPatch-System mit einem Kopfmodul und Vorverstärker, 505671 Pipettenhalter, Modellzelle, Schraubklemme für digitale Ausgänge, Rack-Montagezubehör; SutterPatch® Software-Suite mit Igor Pro Lizenz
SU-DPATCH-2	dPatch-System mit zwei Kopfmodulen und Vorverstärker	Enthält: dPatch-System mit zwei Kopfmodulen und Vorverstärkern, zwei 505671 Pipettenhaltern, zwei Modellzellen, Schraubklemmen für digitale Ausgänge, Rack-Montagezubehör; SutterPatch® Software-Suite mit Igor Pro Lizenz

LEGENDÄRER SUPPORT

Sutter hat eine lange Tradition darin, zu unseren Produkten zu stehen und sie kontinuierlich zu verbessern. Während andere Verstärker auf dem Markt seit 20 Jahren nicht aktualisiert wurden, wird das dPatch auch in Zukunft weiterentwickelt und unterstützt. Alle unsere Produkte werden in den USA hergestellt, und wir bieten kostenlosen Support, falls Sie Hilfe benötigen.

 

5 MHz ABTASTRATE, BIS ZU 22-BIT AUFLÖSUNG

Ein einzigartiges Merkmal des dPatch ist das Datenabtastsystem des Kopfmoduls. Jedes Kopfmodul wird kontinuierlich mit 5 MHz abgetastet. Die Ausgangsfilterung bietet dreizehn Einstellungen zwischen 100 Hz und 1 MHz. Bei 1 MHz wird eine Auflösung von 18 Bit erreicht. Bei niedrigeren Filtereinstellungen erhöht automatisches Downsampling die Auflösung und optimiert gleichzeitig die Datenraten. Bei einer Bandbreiteneinstellung von 1 kHz bietet das dPatch-System eine Signalauflösung von besser als 22 Bit.

 

KEINE AKTIVE KÜHLUNG ERFORDERLICH

Aktive Kühlung verursacht zahlreiche Probleme, die langfristig tatsächlich mehr „Rauschen“ erzeugen. Aktive Kühlung in Verstärker-Kopfmodulen verwendet Peltier-Elemente, die die Elektronik für eine leicht bessere Leistung kühlen, aber auf der gegenüberliegenden Seite des Elements erhebliche Wärme erzeugen. Die erzeugte Wärme verursacht thermische Drift, die es fast unmöglich macht, während der Einzelkanalarbeit stabil verbunden zu bleiben. Dies ist DIE HÄUFIGSTE Ursache für das, was Benutzer als „Manipulator-Drift“ wahrnehmen. Als Unternehmen, das Mikromanipulatoren herstellt, sind wir sehr sensibel für die Leistung des Systems innerhalb eines kompletten Elektrophysiologie-Setups.

Aktive Kühlung kann auf dem Papier eine etwas bessere Rauschspezifikation ermöglichen, aber in der Praxis überwiegen die Nachteile den geringen Gewinn an Spezifikationsqualität bei weitem. Eines der Entwicklungsziele des dPatch-Kopfmoduls war es, eine vergleichbare Rauschleistung bei Raumtemperatur zu erreichen, ohne dass ein gekühltes Kopfmodul erforderlich ist. In den beiden Widerstands-Rückkopplungsmodi ist der dPatch-Verstärker sogar leiser als jedes der Konkurrenzsysteme. Außerdem führt die begrenzte Lebensdauer von Peltier-Elementen zu Zuverlässigkeitsbedenken, die wir als inakzeptabel erachten.

 

EINGEBAUTES DATENERFASSUNGSSYSTEM ERFORDERT KEINE COMPUTER-SCHNITTSTELLE VON DRITTANBIETERN

Mit einem multiplexerfreien Design bietet das dPatch 8 vollständig differentielle analoge Eingangskanäle, 4 analoge Ausgangskanäle und 16 digitale Ausgänge (TTL). Alle I/O-Kanäle werden kontinuierlich abgetastet (200 kHz für analoge Eingänge, 250 kHz für analoge und digitale Ausgänge) und sind über die Benutzeroberfläche verfügbar.

SUTTERPATCH-SOFTWARE

Das dPatch-Verstärkersystem wurde in Kombination mit der SutterPatch-Software so entwickelt, dass alle Verstärkereinstellungen, Stimulusinformationen und externen Versuchsparameter automatisch erfasst und gespeichert sowie zeitlich mit den Rohdaten verknüpft werden. Dies umfasst alle Verstärker- und Aufnahme-Einstellungen sowie das Timing und den Verlauf des Experiments. Die vollständig integrierte Computersteuerung der Verstärkerstufen sorgt dafür, dass die Aufnahmesoftware jederzeit über den internen Zustand des Verstärkers und Digitizers informiert ist und alle Änderungen verfolgen kann. Dies gilt unabhängig davon, ob eine Änderung automatisch ausgelöst oder vom Benutzer initiiert wird.

●NEUES FEATURE● DYNAMIC CLAMP

Die patentierte digitale Architektur des dPatch-Verstärkersystems bietet eine ideale Plattform für Dynamic Clamp. Der dPatch wird von einem System-on-Chip angetrieben, der parallele Verarbeitung über ein Field Programmable Gate Array (FPGA) und zwei Hochgeschwindigkeits-ARM-Kernprozessoren ermöglicht. Mehrere ausgefeilte Dynamic-Clamp-Modelle sind in dieser Architektur implementiert. In jedem Modell erfolgt die Aktualisierung der angelegten Stromwerte ohne Kommunikation zwischen dem dPatch und einem Computer. Je nach Komplexität des Modells können Aktualisierungsraten von bis zu 500 kHz erreicht werden. 

VERFOLGUNG ANDERER EXTERNER DATEN

Zusätzlich zu automatisch verfolgten Statusänderungen der angeschlossenen Hardware kann der Forscher manuell Tags auslösen, um Ereignisse wie die Stimulusapplikation mit Instrumenten zu dokumentieren, die nicht mit dem Verstärker verbunden sind. Informationen über Umweltparameter und eine detailliertere Spezifikation der Proben-Eigenschaften können zusammen mit den Rohdaten aufgezeichnet und gespeichert werden. Insgesamt werden über 650 Metadatenattribute unterstützt. Beispiele sind: Tierart, Genotyp, Datum/Uhrzeit der Probenvorbereitung, Aufzeichnungslösungen, Pipettenwiderstand, Hardwareeigenschaften und detaillierte Informationen über angewandte Stimuli.

 

DATENVISUALISIERUNG UND ANALYSE

Die SutterPatch-Software wurde entwickelt, um die Navigation und Analyse komplexer Datensätze zu vereinfachen. Das Bereichsfenster unterstützt mehrere Anzeigemodi sowohl in zwei- als auch in einer innovativen dreidimensionalen Darstellung. Die 3D-Ansicht ist besonders nützlich während der Assay-Entwicklung. Basierend auf der neuesten Version der bewährten Igor Pro-Plattform kombiniert SutterPatch die native Igor Pro-Funktionalität mit einer Vielzahl von Funktionen, die speziell auf elektrophysiologische Anwendungen zugeschnitten sind. Sowohl Einsteiger als auch erfahrene Nutzer von Patch-Clamp-Programmen werden sich mit der SutterPatch-Software wohlfühlen.

Anwendungs-Module bieten fokussierte Funktionalität für bestimmte Anwendungen.

Derzeit verfügbar:

• Ereigniserkennungsmodul: Ein Dekonvolutionsalgorithmus, der besonders gut bei der Erkennung von miniaturisierten synaptischen Ereignissen selbst auf verrauschtem Hintergrund ist.
• Aktionspotential-Analyse-Modul: Phasenraumdiagramm, Zeit- und Wellenformstatistiken.
• Kameramodul: Ein einfacher Weg, die Identität und den Zustand der aufgenommenen Zelle zu dokumentieren.

 

EIN LABORARBEITSTIER

Während das dPatch System für Spitzenforschung bereit ist, macht sein Funktionsumfang es sofort in jedem Labor wertvoll.

• Drei Headstage-Rückkopplungsbereiche für optimale Ganzzell- und Einzelkanalaufnahmen
• Automatisierte Kompensation von Elektroden- und Ganzzellkapazität
• Serienwiderstandskompensation
• Einfache Verkabelung, schneller und einfacher Aufbau
• Hoher Dynamikbereich des Digitizers bedeutet keine Notwendigkeit für variable Verstärkungsstufen
• Hohe Geschwindigkeit des Digitizers bedeutet keine Sorge um Abtastrate

GÄNGIGE ANWENDUNGEN:

• Einzelkanalaufnahmen
• Hörforschung und andere schnell wechselnde Signale
• Gewebeschnittaufnahmen
• Kultivierte Zellversuche
• Zelllinienstudien mit adhärenten oder dispergierten Zellen
• Optogenetik
• Nanoporen- und Nanospaltforschung

 

EIGENSCHAFTEN

• Kostenloser technischer Support
• Vollständig integriertes Einzel- oder Doppel-Headstage-Patch-Clamp-Verstärker- und Datenerfassungssystem gewährleistet schnellen und einfachen Aufbau
• Optimiert für Einzelkanal- und Ganzzell-Patch-Clamp-Aufnahmen in Gewebeschnitten, adhärenten oder dissoziierten Zellen
• Vollständige Computersteuerung ermöglicht automatisierte Kompensation von Elektroden- und Ganzzellkapazität
• Spannungsklemme, FastFollower™ Stromklemme und vollständig integrierte Dynamic Clamp-Funktion für vollständige Charakterisierung der elektrischen Aktivität von Zellen
• Netzfrequenzreduktion in SutterPatch
• Software-Lock-in-Verstärker in SutterPatch für hochauflösende Kapazitätsmessungen
• Hohe Bandbreite ermöglicht Charakterisierung der schnellsten Signale
• Drei Headstage-Rückkopplungsbereiche für Einzelkanal- und Ganzzell-Patch-Clamp-Aufnahmen
• Umfassende digitale Kompensationsschaltung sorgt für höchste Präzision und Signaltreue
• Im Bundle enthaltene SutterPatch® Software bietet vielseitiges Datenmanagement, intuitive Navigation und optimierte Datenanalyse.

 

Zubehör

Ground Point
Der Ground Point (#505673) bietet zuverlässige, niederohmige Verbindungen für eine Stern-Erde-Konfiguration, die bewährte Methode zur Vermeidung von Erdschleifen in jedem elektrophysiologischen Aufbau. Nimmt 9 Bananenstecker + 8 blanke Drähte bis zu 10 Gauge oder Bananenstecker auf. Die Grundplatte wird direkt auf imperialen oder metrischen Lufttischplatten mit den mitgelieferten ¼-20 und M6 Schrauben montiert. Hergestellt aus massivem, bearbeitetem Messing mit vergoldeten Bananen-/Klemmanschlüssen.

dPatch Erweiterungsmodul

Benutzerhandbuch

dPatch & SutterPatch Bedienungsanleitung

PRODUKTINFORMATIONEN

Vergleich mit Marke aX
Dynamic Clamp Flyer
dPatch Verkaufsflyer (englische Version)
SutterPatch® Verkaufsflyer
Vergleich der Sutter Verstärkersysteme

WISSENSCHAFTLICHE VERÖFFENTLICHUNGEN

Interessante Experimente mit Sutter Instrument Verstärkersystemen und SutterPatch® Software

Buchkapitel: Patch-Clamp-Technologie im einundzwanzigsten Jahrhundert
In: Dallas M., Bell D. (Hrsg.) Patch Clamp Elektrophysiologie. Methoden der Molekularbiologie, Band 2188. Humana, New York, NY

VIDEOS

WEBINAR: Dynamic Clamp und Analyse über Experimente hinweg

SutterPatch Informationsvideo

SutterPatch Schritt-für-Schritt: #1 Einführung

SutterPatch Schritt-für-Schritt: #2 Verstärkersteuerung

SutterPatch Schritt-für-Schritt: #3 Routinen

SutterPatch Schritt-für-Schritt: #4 Daten-Navigator und Metadaten

SutterPatch Schritt-für-Schritt: #5 Anwendungs-Module

FAQ

Q: Wie schneidet dPatch® im Vergleich zu anderen Verstärkern auf dem Markt ab?
A: Das dPatch verwendet eine aktuelle digitale Architektur. Durch die Umwandlung des Signals von analog zu digital direkt am Headstage bewahren wir die Signalqualität so gut wie möglich. Fast jede Rauschspezifikation des dPatch übertrifft die aller anderen Verstärker auf dem Markt. Außerdem stellt das dPatch ein komplettes Patch-Clamp-System dar, alle Hard- und Software für die Datenerfassung sind enthalten, und es wird keine externe Hardware für Dynamic Clamp benötigt. (siehe unsere Vergleichstabelle)

Q: Warum hat das dPatch keine aktive Kühlung?
A: Aktive Kühlung verursacht zahlreiche Probleme, die langfristig tatsächlich mehr „Rauschen“ erzeugen. Die von Peltier-Elementen erzeugte Wärme führt zu thermischem Drift in den Manipulatoren, was es fast unmöglich macht, während der Einzelkanalarbeit stabil gepatcht zu bleiben. Als Hersteller von Mikromanipulatoren sind wir sehr sensibel gegenüber der Systemleistung innerhalb eines kompletten Elektrophysiologie-Setups. Aktive Kühlung kann auf dem Papier eine etwas bessere Rauschspezifikation ermöglichen, aber in der Praxis überwiegen die Nachteile den geringen Gewinn an Spezifikationswerten bei weitem (siehe Vergleichstabelle). Außerdem führt die begrenzte Lebensdauer von Peltier-Elementen zu Zuverlässigkeitsbedenken, die wir als inakzeptabel erachten.

Q: Muss ich einen Digitizer oder Software mit dem dPatch kaufen?
A: Nein, da das dPatch von Grund auf digital konzipiert ist, ist kein zusätzlicher Digitizer erforderlich. SutterPatch®-Software und eine Lizenz für IgorPro sind bei jedem dPatch-System enthalten. Das dPatch enthält alles, was Sie benötigen, um mit Experimenten zu beginnen.

Q: Kann ich später ein zweites Headstage an mein dPatch-System mit nur einem Headstage nachrüsten?
A: Ja, dPatch Headstage/Vorverstärker-Einheiten sind austauschbar und eigenständig. Alle Kalibrierungs- und Einstellinformationen werden direkt in der Headstage/Vorverstärker-Einheit gespeichert und beim Start ausgelesen. Das macht das Hinzufügen eines zweiten Headstages einfach.

Q: Passen die Headstages auf meinen vorhandenen Mikromanipulator?
A: Alle Sutter Instrument Headstages sind mit einer standardmäßigen Schwalbenschwanzaufnahme ausgestattet. Diese Aufnahme wurde vor fast 30 Jahren gemeinsam von Sutter Instrument und Axon Instruments eingeführt und wird seitdem von den meisten Herstellern von Patch-Clamp-Verstärkern und Mikromanipulatoren verwendet. Das macht Sutter Headstages in den meisten Fällen zu einem direkten Ersatz in einem bestehenden Aufbau, ohne dass eine Anpassung erforderlich ist.

Der dPatch Integrierte Digitale Patch-Clamp-Verstärker ist ein computerkontrolliertes Einzel- oder Doppel-Headstage-System, optimiert für Einzelkanal- und Ganzzellaufnahmen.

Rückseite des dPatch. (Für größere Ansicht klicken)

 

Verstärker

• Hardware-Architektur ermöglicht die gesamte Datenumwandlung nahe der Präparation, weit entfernt von bekannten Störquellen wie Netzteilen und Hochgeschwindigkeits-Digitalschaltungen.
• Spannungsklemmen- und echter Stromklemmenmodus mit intelligenter Umschaltung zwischen den Modi zur Vermeidung von Stromartefakten
• Drei Auswahlmöglichkeiten für Headstage-Rückkopplungselemente zur Optimierung sowohl von Einzelkanal- als auch Ganzzellaufnahmen

Rückkopplung Element	Bereich	Analog Bandbreite	Rauschen 10 kHz BW	Pipette Kompensation Bereich	Serie Widerstand Bereich	Zelle Kapazität Bereich
Kapazitiv	±20 nA	1 MHz	< 0,22 pArms	20 pF	N/A*	N/A*
500 MΩ	±20 nA	> 250 kHz	< 0,7 pArms	20 pF	100 MΩ	100 pF
50 MΩ	±200 nA	> 250 kHz	< 2,3 pArms	20 pF	10 MΩ	1000 pF

^* Kapazitive Rückkopplungsreichweite ist für Einzelkanal-Spannungsklemmen-Aufnahmen optimiert. Ganzzellkompensation und Stromklemmenmodus sind in diesem Bereich deaktiviert.

• Automatische Kompensationsroutinen für Pipettenkompensation, Ganzzellkompensation und Serienwiderstandskompensation
• Vorhersage und Korrektur des Serienwiderstands unabhängig programmierbar
• 8-poliger Bessel-Filter 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 250, 500, 1000 kHz
• Signalverarbeitung des Filterausgangs zur Erhöhung der Auflösung und Reduzierung der Dateigröße
• Auflösung über 22 Bit bei 1 kHz Filtereinstellung
• Hoher Dynamikbereich der Analog-Digital-Wandler reduziert die Notwendigkeit variabler Ausgangsverstärkungsstufen
• Haltepotenzial ±1000 mV
• Stromklemmen-Brückenkompensation und Pipettenkapazitätskompensation
• Langsames Haltepotenzial-Tracking kompensiert Drift während Stromklemmen-Aufnahmen

 

Datenerfassung

• Integriertes Datenerfassungssystem eliminiert die Notwendigkeit einer externen Datenerfassungs-Karte
• 5 MHz Abtastrate pro Headstage, 22-Bit Auflösung
• 8 Hilfs-analoge Eingänge, 16-Bit voll differenziell, ±10 V Eingang, jeweils kontinuierlich mit 200 kHz abgetastet
• 4 analoge Ausgänge, 16-Bit, ±10 V Ausgang, jeweils kontinuierlich mit 250 kHz aktualisiert
• 16 digitale Ausgänge (TTL), jeweils mit 250 kHz
• Unabhängiger Trigger IN / Trigger OUT zur Synchronisation externer Instrumente
• Einzelne SuperSpeed USB 3.0-Verbindung steuert Datenerfassung und Verstärker
• Komplexe Befehls-Wellenformen
• Die Datenerfassung kann durch eine integrierte Mikrosekunden-Uhr oder einen externen (TTL) Trigger gestartet werden

 

SutterPatch-Software

• Basierend auf der Grundlage von Igor Pro 8 (WaveMetrics, Inc.)
• Paradigmen und Routinen bieten vollständige experimentelle Kontrolle
• Waveform-Editor für die einfache Erstellung selbst der komplexesten Stimulusmuster oder benutzerdefinierter Vorlagen
• Associated Metadata speichert alle relevanten Informationen zu Ihrem Experiment
• Umfassende Datenanalyse-Routinen und grafikfähige Publikationsqualität
• Schnelle Online-Netzfrequenz-Reduktion
• Läuft unter Windows 10 oder neuer (64-Bit) oder Macintosh OS X 10.11 (El Capitan) oder neueren Versionen

Screenshot der SutterPatch-Software

TECHNISCHE SPEZIFIKATIONEN

Abmessungen
dPatch: 19 in x 11 in x 3,5 in | 48,2 cm x 28 cm x 9 cm

dPatch Vorverstärker: 7,6 in x 3,5 in x 1,2 in | 19,5 cm x 9 cm x 3 cm

dPatch Headstage: 3,7 in x 1,1 in x 0,66 in | 9,5 cm x 2,9 cm x 1,7 cm

Gewicht
dPatch: 15 lbs | 6,8 kg

Elektrisch
110/240 Volt
50/60 Hertz Stromnetz

*Patent Nr. US 10.393.727 B2

RoHS-konform

DPATCH CE-Zertifikat

      

SYSTEMANFORDERUNGEN

Minimale Konfiguration:

• Windows 10 (64-Bit) oder MacOS: 10.11, El Capitan oder neuer¹
• Prozessor: Dual-Core i5²
• Arbeitsspeicher: 8 GB
• Solid-State-Laufwerk (SSD): 500 GB oder größer
• Bildschirmauflösung: 1024 x 768 (XGA)
• 1 verfügbarer USB 3.0 SuperSpeed-Anschluss (auf dem Mainboard, nicht eine PCIx-Karte oder ähnliches)³

Empfohlene Konfiguration für Bandbreiten von >50 kHz:

• Windows 10 (64-Bit) oder MacOS: 10.11, El Capitan oder neuer¹
• Prozessor: Dual-Core i5²
• Arbeitsspeicher: 16 GB
• Solid-State-Laufwerk (SSD): 500 GB oder größer
• Bildschirmauflösung 1920 x 1080 (Full HD)
• 1 verfügbarer USB 3.0 SuperSpeed-Anschluss (auf dem Mainboard, nicht eine PCIx-Karte oder ähnliches)³

SUTTERPATCH® Datenakquisitions-Managementsystem und Analyse-Software: Inklusive bei allen Sutter Instrument Verstärkersystemen

¹ Betriebssysteme, die innerhalb von Virtualisierungssoftware-Plattformen wie VMware und Parallels installiert sind, werden nicht unterstützt.

² WaveMetrics unterstützt Igor Pro auf Mac-Computern mit Apple Silicon M1-Architektur derzeit nicht vollständig. Siehe https://www.wavemetrics.com/news/igor-and-apple-arm-processors für technische Details. Vorläufige Tests zeigen, dass SutterPatch-Software auf diesen Computern läuft, sowohl unter Igor Pro 8 und 9 als auch mit jedem der Sutter-Verstärkersysteme verbunden. Wie bei jeder neuen Technologie können jedoch Inkompatibilitäten nicht vollständig ausgeschlossen werden.

³ USB 3.0-Ports sind kompatibel mit USB 2.0 High Speed-Spezifikationen.
Langsamere USB 2.0 „Full-Speed“-Ports, die manchmal bei älteren Windows-PCs oder USB-Erweiterungskarten zu finden sind, werden nicht unterstützt.

Um High Speed USB 2.0 oder USB 3.0 an einem Windows-PC zu überprüfen, sehen Sie im Systemsteuerung > Geräte-Manager > Abschnitt Universal Serial Bus-Controller nach „Erweiterte“ Host-Controller. Da dies keine Zuordnungsinformationen zu den physischen Anschlüssen des Computers liefert und es eine Mischung von USB-Port-Versionen geben kann, sollten Sie einzelne USB-Ports auf USB 2.0/3.0 High Speed Betriebsleistung prüfen. Als visuelles Indiz sind USB 3.0-Ports oft blau gekennzeichnet.

USB-Hubs werden nicht unterstützt. USB-Erweiterungskarten, selbst wenn sie formal den High Speed- oder Super Speed-Spezifikationen entsprechen, werden nicht empfohlen. Sie sind oft architektonisch als USB-Hubs konfiguriert und können zu intermittierenden Übertragungsfehlern führen, die schwer zu beheben sind.