C - Chemistry – Metallurgy – 12 – Q
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
12
Q
C12Q 1/02 (2006.01) C12M 1/34 (2006.01) C12Q 1/00 (2006.01) G01N 33/483 (2006.01)
Patent
CA 2374436
The system of the invention analyzes how the action potential is interrupted by drugs or toxins. Differences in the action potentials are due to individual toxins acting on different biochemical pathways, which in turn affects different ion channels, thereby changing the peak shape of the action potential differently for each toxin. Algorithms to analyze the action potential peak shape differences are used to indicate the pathway(s) affected by the presence of a new drug or compound; from that, aspects of its function in that cell are deduced. This observation can be exploited to determine the functional category of biochemical action of an unknown compound. An important aspect of the invention is surface chemistry that permits establishment of a high impedance seal between cell and a metal microelectrode. This seal recreates the interface that enables functional patch-clamp electrophysiology with glass micropipettes, and allows extracellular electrophysiology on a microelectrode array.
Cette invention porte sur l'utilisation conjointe de l'électronique transistorisée et de la fonction neuronale dans le cadre de nouvelles analyses électrophysiologiques à fort rendement pour la détermination des effets chroniques et aigus d'un composé sur des fonctions cellulaires. L'intégration de l'électronique, de la chimie des phénomènes de surface, des biotechnologies et des neurosciences fondamentales débouchent sur un type d'analyse dans lequel l'élément rapporteur est une batterie de cellules électriquement actives. Cette technologie novatrice convient pour des analyses de neurotoxicité et pour le criblage de composés à partir de la chimie combinatoire, de l'analyse fonctionnelle des gènes et les applications fondamentales des neurosciences. Le système selon l'invention permet d'analyser comment le potentiel d'action est interrompu par des médicaments ou des toxines. Les différences entre potentiels d'action sont dues à diverses toxines qui agissent sur des chemins biochimiques différents, ce qui, à son tour, a une incidence sur les canaux ioniques et entraîne pour chaque toxine une modification en propre de la forme du pic du potentiel d'action. Des algorithmes utilisés pour analyser les écarts entre les formes de pic des potentiels d'action renseignent sur le ou les chemin(s) touchés par la présence d'un nouveau médicament ou d'un nouveau composé dont certains aspects de la fonction la cellule considérée peuvent être déduits. On peut exploiter cette information pour déterminer la catégorie fonctionnelle de l'action biochimique d'un composé inconnu. La chimie de surface, qui permet d'établir un joint d'impédance élevée entre la cellule et la micro-électrode métallique, constitue un aspect important de l'invention. Ce joint recrée l'interface qui rend possible l'électrophysiologie par patch-clamp et micropipettes, avec électrophysiologie extracellulaire sur une plaquette de microélectrodes. Ainsi, grâce à cette invention, il est possible d'utiliser des cellules vivantes à des fins diagnostiques et d'effectuer des analyses en temps réel et à cadence élevée de la fonction cellulaire.
Hickman James J.
Robic
LandOfFree
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