Sistema dPatch

Opzioni

Codice ordine	Descrizione	Dettagli
SU-DPATCH	Sistema dPatch con un front-end e preamplificatore	Include: sistema dPatch con un front-end e preamplificatore, portapipette 505671, cella modello, morsetto a vite per le uscite digitali, hardware per il montaggio a rack; suite software SutterPatch® con licenza di Igor Pro
SU-DPATCH-2	Sistema dPatch con due front-end e preamplificatore	Include: sistema dPatch con due front-end e preamplificatori, due portapipette 505671, due celle modello, morsetti a vite per le uscite digitali, hardware per il montaggio a rack; suite software SutterPatch® con licenza di Igor Pro

ASSISTENZA LEGGENDARIA

Sutter vanta una lunga tradizione nel garantire assistenza per i propri prodotti e nel migliorarli continuamente. Mentre altri amplificatori sul mercato non vengono aggiornati da 20 anni, dPatch continuerà a essere sviluppato e supportato ANCORA A LUNGO. Tutti i nostri prodotti sono realizzati negli Stati Uniti e offriamo assistenza gratuita qualora ne avessi bisogno.

 

FREQUENZA DI CAMPIONAMENTO DI 5 MHz, RISOLUZIONE FINO A 22 BIT

Una caratteristica esclusiva di dPatch è il sistema di campionamento dei dati del front-end. Ogni front-end viene campionato continuamente a 5 MHz. Il filtro di uscita offre tredici impostazioni, da 100 Hz a 1 MHz. A 1 MHz si ottiene una risoluzione di 18 bit. Con impostazioni di filtro inferiori, il sottocampionamento automatico aumenta la risoluzione e ottimizza al contempo le velocità di trasmissione dei dati. Con una larghezza di banda impostata a 1 kHz, il sistema dPatch offre una risoluzione del segnale superiore a 22 bit.

 

NON RICHIEDE RAFFREDDAMENTO ATTIVO

Il raffreddamento attivo causa numerosi problemi che, a lungo termine, generano effettivamente più «rumore». I front-end degli amplificatori con raffreddamento attivo utilizzano celle Peltier, che raffreddano i componenti elettronici per ottenere prestazioni leggermente migliori, ma generano una notevole quantità di calore sul lato opposto della cella. Il calore generato provoca una deriva termica che rende quasi impossibile mantenere la patch durante le misurazioni a canale singolo. Questa è LA CAUSA PIÙ COMUNE di ciò che gli utenti percepiscono come «deriva del micromanipolatore». In quanto azienda produttrice di micromanipolatori, prestiamo molta attenzione alle prestazioni del sistema nell’ambito di un intero apparato di elettrofisiologia.

Il raffreddamento attivo può contribuire a ottenere sulla carta specifiche di rumore leggermente migliori, ma nella realtà gli svantaggi superano di gran lunga il lieve miglioramento delle specifiche. Uno degli obiettivi di sviluppo del front-end dPatch era raggiungere prestazioni in termini di rumore comparabili a temperatura ambiente, senza bisogno di un front-end raffreddato. Nelle due modalità con retroazione resistiva, l’amplificatore dPatch è persino più silenzioso di tutti i sistemi concorrenti. Inoltre, la durata limitata degli elementi Peltier comporta problemi di affidabilità che abbiamo ritenuto inaccettabili.

 

SISTEMA DI ACQUISIZIONE DATI INTEGRATO, SENZA INTERFACCIA COMPUTER DI TERZE PARTI

Con un design senza multiplexer, dPatch offre 8 canali di ingresso analogico completamente differenziali, 4 canali di uscita analogica e 16 uscite digitali (TTL). Tutti i canali I/O vengono campionati continuamente (200 kHz per gli ingressi analogici, 250 kHz per le uscite analogiche e digitali) e sono disponibili tramite l’interfaccia utente.

SOFTWARE SUTTERPATCH

Il sistema amplificatore dPatch, insieme al software SutterPatch, è stato progettato per acquisire e archiviare automaticamente tutte le impostazioni dell’amplificatore, le informazioni sugli stimoli e i parametri esterni dell’esperimento, associandoli temporalmente alle tracce dei dati grezzi. Sono inclusi tutte le impostazioni dell’amplificatore e dell’acquisizione, nonché i tempi e l’avanzamento dell’esperimento. Il controllo computerizzato completamente integrato degli stadi dell’amplificatore consente al software di acquisizione di conoscere in ogni momento lo stato interno dell’amplificatore e del digitalizzatore e di registrare eventuali variazioni. Ciò vale sia per le modifiche attivate automaticamente sia per quelle avviate dall’utente.

●NUOVA FUNZIONALITÀ● CLAMP DINAMICO

L’architettura digitale brevettata del sistema amplificatore dPatch offre una piattaforma ideale per il clamp dinamico. dPatch è alimentato da un system-on-chip che consente l’elaborazione parallela tramite un Field Programmable Gate Array (FPGA) e due processori ARM ad alta velocità. Questa architettura integra diversi modelli sofisticati di clamp dinamico. In ciascun modello, l’aggiornamento dei valori della corrente applicata avviene senza comunicazione tra dPatch e un computer. A seconda della complessità del modello, è possibile raggiungere frequenze di aggiornamento fino a 500 kHz. 

TRACCIAMENTO DI ALTRI DATI ESTERNI

Oltre a registrare automaticamente le variazioni di stato dell’hardware collegato, il ricercatore può attivare manualmente dei tag per documentare eventi, come l’applicazione di uno stimolo, utilizzando strumenti non collegati all’amplificatore. È possibile registrare informazioni sui parametri ambientali e specificare in modo più dettagliato le proprietà del campione, salvandole insieme ai dati grezzi. Sono supportati oltre 650 attributi di metadati. Tra gli esempi figurano: specie animale, genotipo, data e ora di preparazione di un campione cellulare, soluzioni di registrazione, resistenza della pipetta, proprietà dell’hardware e informazioni dettagliate sugli stimoli applicati.

 

VISUALIZZAZIONE E ANALISI DEI DATI

Il software SutterPatch è stato progettato per semplificare la navigazione e l’analisi di set di dati complessi. La finestra dell’ambito supporta diverse modalità di visualizzazione, sia bidimensionale sia in un’innovativa rappresentazione tridimensionale. La vista 3D è particolarmente utile durante lo sviluppo dei test. Basato sull’ultima versione della collaudata piattaforma Igor Pro, SutterPatch combina le funzionalità native di Igor Pro con numerose funzioni pensate appositamente per le applicazioni di elettrofisiologia. SutterPatch è facile da usare sia per chi si avvicina per la prima volta ai programmi per patch clamp sia per gli utenti esperti.

I moduli applicativi offrono funzionalità specifiche per determinate applicazioni.

Attualmente disponibile:

• Modulo di rilevamento degli eventi: un algoritmo di deconvoluzione che eccelle nel rilevare eventi sinaptici miniaturizzati anche in presenza di rumore di fondo.
• Modulo di analisi del potenziale d'azione: grafico del piano di fase, statistiche temporali e della forma d'onda.
• Modulo fotocamera: un modo semplice per documentare l'identità e le condizioni della cellula registrata.

 

UN CAVALLO DI BATTAGLIA DA LABORATORIO

Il sistema dPatch è pronto per la ricerca all'avanguardia e, grazie alle sue caratteristiche, è subito prezioso in qualsiasi laboratorio.

• Tre intervalli di retroazione dell'headstage per registrazioni whole-cell e a singolo canale ottimali
• Compensazione automatica della capacità dell'elettrodo e della cellula intera
• Compensazione della resistenza in serie
• Cablaggio semplice, configurazione rapida e facile
• L'ampia gamma dinamica del digitalizzatore elimina la necessità di stadi di guadagno variabile
• L'elevata velocità del digitalizzatore elimina ogni preoccupazione relativa alla frequenza di campionamento

APPLICAZIONI COMUNI:

• Registrazioni a singolo canale
• Ricerca uditiva e altri segnali in rapida variazione
• Registrazioni su sezioni di tessuto
• Esperimenti su cellule in coltura
• Studi su linee cellulari con cellule aderenti o disperse
• Optogenetica
• Ricerca su nanopori e nanogap

 

CARATTERISTICHE

• Assistenza tecnica gratuita
• L'amplificatore patch clamp con uno o due headstage e il sistema di acquisizione dati completamente integrati garantiscono una configurazione rapida e semplice
• Ottimizzato per registrazioni patch clamp a singolo canale e whole-cell in sezioni di tessuto e cellule aderenti o dissociate
• Il controllo completo tramite computer automatizza la compensazione della capacità dell'elettrodo e della cellula intera
• Voltage clamp, current clamp FastFollower™ e capacità di dynamic clamp completamente integrata per una caratterizzazione completa dell'attività elettrica delle cellule
• Riduzione della frequenza di rete in SutterPatch
• Amplificatore lock-in software in SutterPatch per misurazioni della capacità ad alta risoluzione
• L'elevata larghezza di banda consente di caratterizzare i segnali più rapidi
• Tre intervalli di retroazione dell'headstage per registrazioni patch clamp a singolo canale e whole-cell
• Il circuito di compensazione digitale completo garantisce la massima precisione e fedeltà del segnale
• Il software SutterPatch® incluso offre una gestione versatile dei dati, una navigazione intuitiva e un'analisi dei dati semplificata.

 

Accessori

Punto di massa
Il Ground Point (#505673) fornisce connessioni affidabili a bassa resistenza per una configurazione con messa a terra a stella, il metodo collaudato per evitare loop di massa in qualsiasi sistema di elettrofisiologia. Accetta 9 connettori a banana + 8 fili scoperti fino a 10 AWG o connettori a banana. La piastra di base si monta direttamente sui piani dei tavoli antivibrazione imperiali o metrici con le viti ¼-20 e M6 incluse. Realizzato in ottone massiccio lavorato a macchina, con connettori placcati a banana e a morsetto.

Pannello di espansione dPatch

Manuale utente

Manuale operativo dPatch e SutterPatch®

INFORMAZIONI SUL PRODOTTO

Confronto con il marchio aX
Volantino Dynamic Clamp
Volantino dPatch (versione inglese)
Volantino SutterPatch®
Confronto tra i sistemi amplificatori Sutter

PUBBLICAZIONI SCIENTIFICHE

Esperimenti di interesse con sistemi amplificatori Sutter Instrument e software SutterPatch®

Capitolo del libro: Tecnologia patch clamp nel XXI secolo
In: Dallas M., Bell D. (a cura di) Patch Clamp Electrophysiology. Methods in Molecular Biology, vol. 2188. Humana, New York, NY

VIDEO

WEBINAR: Dynamic clamp e analisi tra esperimenti

Video informativo su SutterPatch

Guida a SutterPatch: #1 Introduzione

Guida a SutterPatch: #2 Controllo dell’amplificatore

Guida a SutterPatch: #3 Routine

Guida a SutterPatch: #4 Navigatore dati e metadati

Guida a SutterPatch: #5 Moduli applicativi

Domande frequenti

Q: Come si confronta dPatch® con gli altri amplificatori sul mercato?
A: dPatch utilizza un’architettura digitale all’avanguardia. Convertendo il segnale da analogico a digitale vicino all’headstage, ne preserviamo il più possibile l’integrità. Quasi tutte le specifiche di rumore di dPatch superano quelle di tutti gli altri amplificatori sul mercato. Inoltre, dPatch costituisce un sistema completo per patch clamp: sono inclusi tutti gli elementi hardware e software per l’acquisizione dei dati e non è necessario alcun hardware esterno per il dynamic clamp. (consulta la nostra scheda comparativa)

Q: Perché dPatch non è dotato di raffreddamento attivo?
A: Il raffreddamento attivo causa numerosi problemi che, a lungo termine, generano in realtà più «rumore». Il calore prodotto dalle celle di Peltier provoca una deriva termica nei micromanipolatori, rendendo quasi impossibile mantenere il patch durante il lavoro a singolo canale. In quanto azienda che produce micromanipolatori, prestiamo grande attenzione alle prestazioni dell’intero sistema all’interno di un setup completo per elettrofisiologia. Il raffreddamento attivo può migliorare leggermente le specifiche di rumore sulla carta, ma nella pratica gli svantaggi superano di gran lunga il lieve miglioramento delle specifiche (vedere la scheda comparativa). Inoltre, la durata limitata degli elementi di Peltier comporta problemi di affidabilità che abbiamo ritenuto inaccettabili.

Q: Devo acquistare un digitalizzatore o un software insieme a dPatch?
A: No, poiché dPatch è progettato per funzionare interamente in digitale, non è necessario alcun digitalizzatore aggiuntivo. Il software SutterPatch® e una licenza per IgorPro sono inclusi in ogni sistema dPatch. dPatch include tutto ciò che serve per iniziare a condurre esperimenti.

Q: Posso aggiungere in un secondo momento un secondo headstage al mio sistema dPatch con un solo headstage?
A: Sì, le unità dPatch headstage/preamplificatore sono intercambiabili e autonome. Tutte le informazioni di calibrazione e regolazione sono memorizzate direttamente nell’unità headstage/preamplificatore e vengono lette all’avvio. In questo modo è facile aggiungere un secondo headstage.

Q: I preamplificatori per headstage sono compatibili con il mio micromanipolatore?
A: Tutti i preamplificatori per headstage Sutter Instrument sono dotati di un raccordo a coda di rondine standard. Questo raccordo è stato introdotto congiuntamente da Sutter Instrument e Axon Instruments quasi 30 anni fa e da allora è stato adottato dalla maggior parte dei produttori di amplificatori per patch clamp e micromanipolatori. Ciò rende i preamplificatori per headstage Sutter immediatamente compatibili con un sistema già esistente, nella maggior parte dei casi senza richiedere alcuna regolazione.

L’amplificatore integrato per patch clamp digitale dPatch è un sistema computerizzato con uno o due headstage, ottimizzato per applicazioni di registrazione a canale singolo e whole-cell.

Pannello posteriore di dPatch. (Fai clic per ingrandire)

 

Amplificatore

• L’architettura hardware consente di eseguire tutta la conversione dei dati vicino al preparato, lontano da fonti di rumore note come gli alimentatori e i circuiti digitali ad alta velocità.
• Modalità voltage clamp e true current clamp con commutazione intelligente per evitare artefatti di corrente
• Tre opzioni di elementi di feedback per l’headstage, per ottimizzare le registrazioni a canale singolo e whole-cell

Feedback Elemento	Range	Analogico Larghezza di banda	Rumore BW 10 kHz	Pipetta Compensazione Range	Serie Resistenza Range	Cellulare Capacità Range
Capacitivo	±20 nA	1 MHz	< 0.22 pArms	20 pF	N/D*	N/D*
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

^* Il range di feedback capacitivo è ottimizzato per le registrazioni in voltage clamp a canale singolo. Con questo range, la compensazione whole-cell e la modalità current clamp sono disabilitate.

• Routine di compensazione automatica per la compensazione della pipetta, la compensazione whole-cell e la compensazione della resistenza in serie
• La previsione e la correzione della resistenza in serie sono programmabili in modo indipendente
• Filtro Bessel a 8 poli: 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 250, 500, 1000 kHz
• Elaborazione del segnale in uscita dal filtro per aumentare la risoluzione e ridurre le dimensioni dei file di dati
• Risoluzione superiore a 22 bit con impostazione del filtro a 1 kHz
• L’ampio range dinamico dei convertitori analogico-digitali elimina la necessità di stadi a guadagno d’uscita variabile
• Potenziale di mantenimento ±1000 mV
• Compensazione del ponte in current clamp e della capacità della pipetta
• Il tracciamento lento del potenziale di mantenimento compensa la deriva durante le registrazioni in current clamp

 

Acquisizione dati

• Il sistema integrato di acquisizione dati elimina la necessità di una scheda di acquisizione dati esterna
• Frequenza di campionamento di 5 MHz per headstage, risoluzione a 22 bit
• 8 ingressi analogici ausiliari, completamente differenziali a 16 bit, ingresso ±10 V, ciascuno campionato continuamente a 200 kHz
• 4 uscite analogiche, 16 bit, ciascuna con uscita ±10 V aggiornata continuamente a 250 kHz
• 16 uscite digitali (TTL), ciascuna funzionante a 250 kHz
• Trigger IN / Trigger OUT indipendenti per la sincronizzazione della strumentazione esterna
• Un’unica connessione SuperSpeed USB 3.0 controlla l’acquisizione dei dati e l’amplificatore
• Forme d’onda di comando complesse
• L’acquisizione dei dati può essere avviata da un clock integrato al microsecondo o da un trigger esterno (TTL)

 

Software SutterPatch

• Basato sulle fondamenta di Igor Pro 8 (WaveMetrics, Inc.)
• I paradigmi e le routine offrono il controllo completo dell’esperimento
• Editor di forme d’onda per creare facilmente anche i pattern di stimolo più complessi o modelli definiti dall’utente
• I metadati associati archiviano tutte le informazioni rilevanti sul tuo esperimento
• Routine complete per l’analisi dei dati e grafici di qualità editoriale
• Riduzione della frequenza di rete online a risposta rapida
• Funziona con Windows 10 o versioni successive (64 bit) o Macintosh OS X 10.11 (El Capitan) o versioni successive

Schermata del software SutterPatch

SPECIFICHE TECNICHE

Dimensioni
dPatch: 19 in x 11 in x 3.5 in | 48.2 cm x 28 cm x 9 cm

dPatch Preamplifier: 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

Peso
dPatch: 15 lbs | 6.8 kg

Dati elettrici
110/240 volt
Frequenza della rete elettrica: 50/60 hertz

*Brevetto n. US 10,393,727 B2

Conforme alla direttiva RoHS

Certificato CE DPATCH

      

REQUISITI DI SISTEMA

Configurazione minima:

• Windows 10 (64 bit) o MacOS: 10.11, El Capitan o successivo¹
• Processore: i5 dual-core²
• Memoria: 8 GB
• Unità a stato solido (SSD): 500 GB o superiore
• Risoluzione del display: 1024 x 768 (XGA)
• 1 porta USB 3.0 SuperSpeed disponibile (sulla scheda madre, non su una scheda PCIx o simile)³

Configurazione consigliata per larghezze di banda >50 kHz:

• Windows 10 (64 bit) o MacOS: 10.11, El Capitan o successivo¹
• Processore: i5 dual-core²
• Memoria: 16 GB
• Unità a stato solido (SSD): 500 GB o superiore
• Risoluzione del display 1920 x 1080 (Full HD)
• 1 porta USB 3.0 SuperSpeed disponibile (sulla scheda madre, non su una scheda PCIx o simile)³

Sistema di gestione dell’acquisizione e analisi dei dati SUTTERPATCH®: incluso con tutti i sistemi di amplificazione Sutter Instrument

¹ I sistemi operativi installati su piattaforme di virtualizzazione come VMware e Parallels non sono supportati.

² Al momento, WaveMetrics non supporta completamente Igor Pro sui computer Mac basati sull’architettura Apple Silicon M1. Per i dettagli tecnici, vedere https://www.wavemetrics.com/news/igor-and-apple-arm-processors. Gli esperimenti preliminari indicano che il software SutterPatch funziona su questi computer, sia con Igor Pro 8 che con la versione 9, e con ciascuno dei sistemi di amplificazione Sutter collegati. Tuttavia, come per ogni nuova tecnologia, non possiamo escludere completamente eventuali incompatibilità.

³ Le porte USB 3.0 sono compatibili con le specifiche USB 2.0 High Speed.
Le porte USB 2.0 «full-speed», più lente, talvolta presenti nei vecchi PC Windows o nelle schede aggiuntive USB, non sono supportate.

Per verificare la presenza di USB 2.0 High Speed o USB 3.0 su un PC con Windows, nel Pannello di controllo > Gestione dispositivi > Controller USB (Universal Serial Bus), cercare i controller host «Enhanced». Poiché questa sezione non indica la corrispondenza con le porte fisiche del computer e possono essere presenti porte USB di versioni diverse, è necessario verificare che ogni singola porta USB funzioni con le prestazioni High Speed di USB 2.0/3.0. Come indicazione visiva, le porte USB 3.0 sono spesso di colore blu.

Gli hub USB non sono supportati. Le schede aggiuntive USB, anche se formalmente conformi alle specifiche High Speed o SuperSpeed, sono sconsigliate. Spesso sono configurate a livello architetturale come hub USB e possono causare errori di trasferimento intermittenti, difficili da diagnosticare.