マウス用脳波測定装置

マウス用脳波測定装置とは

マウス用脳波測定装置とは、実験動物（主にマウス）から脳波（EEG：electroencephalogram）を計測するための専用の装置です。マウスの脳活動をリアルタイムまたは記録ベースで観察・解析し、神経科学や薬理学などの分野で広く使用されます。

基本的な構成要素：

1. 電極（EEG電極） 　マウスの頭蓋骨上または脳内に埋め込まれ、脳の電気的活動を検出します。

2. アンプ（増幅器） 　非常に微弱な脳波信号をノイズに埋もれずに読み取れるように増幅します。

3. データ収集システム（A/D変換器付き） 　アナログ信号をデジタル信号に変換し、記録・解析可能にします。

4. ソフトウェア 　EEG波形の可視化、パワースペクトル解析、周波数帯域分析（デルタ・シータ・アルファ・ベータなど）などを行います。

5. ケーブル／ワイヤレス送信装置 　自由行動下で脳波を記録する場合は、ケーブルや無線（ワイヤレス）システムが用いられます。

主な用途：

• てんかんモデルの研究

• 睡眠・覚醒状態の分析

• アルツハイマー病やパーキンソン病などの神経疾患モデル研究

• 薬剤の中枢作用評価

• 恐怖学習や行動実験と組み合わせた脳機能の評価

脳波測定は、非侵襲的な方法と侵襲的な方法があり、前者は頭蓋骨上に電極を取り付ける方式、後者は脳内への電極挿入を伴います。マウスでは通常、侵襲的な方法が主流です。

マウス脳波測定の目的

マウス脳波測定の目的は、マウスの脳内電気活動を記録・解析することで、脳の機能状態や異常、薬剤の影響、行動との関係を明らかにすることです。以下に、具体的な目的を分類してご紹介します。

【1】神経疾患モデルの解析

脳波は神経疾患の指標として広く用いられます。

• てんかんモデルにおける異常放電（スパイク・波複合など）の検出

• アルツハイマー病・パーキンソン病モデルにおける認知機能低下や睡眠異常の評価

• 統合失調症・自閉スペクトラム症モデルにおけるシンクロ性や脳波帯域の変化分析

【2】薬剤の中枢作用評価

脳波を用いて、薬剤の神経活動への影響を定量的に評価できます。

• 睡眠薬、抗てんかん薬、向精神薬の有効性・副作用の検討

• 薬剤投与前後の脳波変化を比較し、用量依存性や時間依存性を解析

【3】睡眠・覚醒状態の研究

脳波と筋電図（EMG）を組み合わせて、マウスの行動状態を分類します。

• ノンレム睡眠、レム睡眠、覚醒状態の自動判別

• 睡眠時間・周期・睡眠構造の変化の評価

• 睡眠障害モデルの病態解明や治療研究

【4】認知・行動機能の評価と関連づけ

脳波と行動データを同期させて、行動中の脳活動を評価します。

• 恐怖条件づけ学習時の脳波変化

• 作業記憶課題中の脳波帯域の変化（例：シータ波の増加）

• 脳波からの「注意」「集中」「判断」などの神経基盤の推定

【5】シグナル同期や神経ネットワーク活動の解析

• 領域間の位相同期（coherence）やクロススペクトル解析により、ネットワーク機能を評価

• 高頻度振動（gamma波）や低周波（delta波）などの帯域別活動の異常検出

マウス脳波測定は、中枢神経系の機能・障害のメカニズム解明から創薬、行動神経科学に至るまで、広範な研究目的に貢献しています。

マウス用脳波測定装置のメリット

マウス用脳波測定装置のメリットは、小型実験動物における脳機能のリアルタイムかつ高精度な評価を可能にする点にあります。以下に、研究用途における具体的なメリットを分類して整理します。

【1】神経活動をリアルタイムに記録できる

• 覚醒・睡眠・学習・投薬など、さまざまな状況下での脳波変化を時系列で追跡可能

• 動物の行動と脳活動を同期記録することで、行動神経科学研究に最適

【2】自由行動下での測定が可能（ワイヤレスやスリップリング式）

• 小型・軽量化された電極・送信機により、マウスが自由に行動しながら測定できる

• ストレスや拘束による影響を排除でき、生理的で自然な状態の脳活動を反映

【3】病態モデルの解析に有効

• てんかん、アルツハイマー病、統合失調症、自閉症、パーキンソン病などのモデル動物で脳波異常を検出・解析

• 脳波の異常パターンがヒト疾患と相関するため、創薬研究や病態解明に直結

【4】薬効評価・副作用評価に適している

• 向精神薬、抗てんかん薬、催眠薬などの中枢作用を定量的に評価できる

• EEGを使うことで主観的行動指標ではなく、客観的な電気生理指標に基づいた評価が可能

【5】睡眠研究における標準手法

• 脳波＋筋電図により、レム／ノンレム睡眠、覚醒の自動判別が可能

• 睡眠障害モデルや治療介入の評価手段として信頼性が高い

【6】高い時分解能・信号分離能力

• EEGはミリ秒単位で脳の活動を記録でき、急速な電気的変化を捉えられる

• 脳波の周波数帯域（デルタ、シータ、アルファ、ベータ、ガンマなど）を分離解析し、脳状態を精緻に評価できる

【7】データの客観性・定量性

• 目視観察や行動スコアと異なり、脳波は定量データとして比較可能

• ソフトウェア解析により、研究者間のばらつきが少ない

  
  

最新の脳波測定システムでは、ワイヤレス化・小型化・長期記録対応・マルチチャネル化が進んでおり、マウスモデルを用いた脳科学・薬理学・行動学の主要手法の一つとなっています。

マウス用脳波測定装置の活用分野

マウス用脳波測定装置は、主に以下のような神経科学・薬理学・精神医学・睡眠医学などの研究分野で広く使用されています。研究目的に応じて、行動解析や遺伝子改変、薬理試験などと組み合わせて活用されます。

1. 神経科学（Neuroscience）

• 脳の機能局在や神経回路の活動の可視化

• 電気的同期（coherence）、脳波帯域ごとの活動解析（デルタ・シータ・ガンマなど）

• 脳の可塑性（可変性）や学習記憶過程の評価 ▶例：恐怖条件づけ時のシータ波増強など

2. 神経疾患モデル研究（Neurological Disease Models）

• てんかんモデルにおけるスパイク波・発作検出

• アルツハイマー病・パーキンソン病モデルでの認知機能と脳波異常の関連評価

• 脳損傷や脳卒中後の神経機能回復モニタリング

3. 睡眠医学・睡眠生理学（Sleep Research）

• ノンレム睡眠・レム睡眠・覚醒状態の自動判別と解析

• 睡眠時間、睡眠構造、睡眠の質の評価

• 睡眠障害モデル（例：ナルコレプシー、概日リズム障害など）の研究

4. 薬理学・中枢神経薬の評価（Neuropharmacology）

• 抗てんかん薬、催眠薬、抗精神病薬、抗うつ薬の中枢作用の定量評価

• 副作用の神経生理学的検出（過剰な脳活動や抑制など）

• 薬物依存性の研究や離脱症状時の脳波異常の検出

5. 精神疾患モデルの研究（Psychiatric Disease Models）

• 統合失調症、自閉スペクトラム症、うつ病、不安症などの動物モデルにおける異常脳波パターンの解析

• 感覚刺激に対する脳波応答（P300、ERPなど）の異常をヒト研究と比較

• 認知・情動処理の神経基盤の解明

6. 行動神経科学（Behavioral Neuroscience）

• 学習・記憶課題（Y迷路、モリス水迷路など）中の脳波活動の解析

• 行動と脳波の同時計測による脳・行動相関の評価

• 感覚刺激やストレス負荷に対する神経応答の可視化

7. トランスレーショナルリサーチ（Translational Research）

• マウスでの脳波パターンとヒトの臨床脳波（EEG）を比較し、創薬や治療標的の検証

• バイオマーカー開発（例：てんかん発作の予測因子、睡眠指標など）

このように、マウス脳波測定装置は、基礎研究から疾患モデル・薬効評価・臨床応用の橋渡しまで、幅広い分野で使用される中枢神経系研究の中核的ツールです。

マウス用脳波測定装置のアプリケーション例

マウス用脳波測定装置は、多様な研究目的に応じて幅広く活用されています。以下に代表的なアプリケーション例をいくつかご紹介します。

【アプリケーション例1】てんかんモデルにおける発作検出

目的： てんかん発作の出現頻度、持続時間、重症度の定量評価 内容：

• スパイク・波複合（spike-and-wave discharge）の自動検出

• 薬物（例：バルプロ酸、フェニトイン）による発作抑制効果の評価

• 光遺伝学や化学遺伝学と併用した発作制御実験

【アプリケーション例2】睡眠構造の解析

目的： ノンレム睡眠、レム睡眠、覚醒の割合や遷移を評価 内容：

• EEG + EMGで各状態を分類（自動スコアリング）

• 睡眠促進薬や覚醒促進薬の作用評価

• 概日リズムや加齢に伴う睡眠変化の研究

【アプリケーション例3】認知機能と脳波の関係解析

目的： 学習・記憶過程における脳波の変化を調べる 内容：

• モリス水迷路や恐怖条件づけ試験中のシータ波強度の変化分析

• 脳波と行動データの時系列同期

• 遺伝子改変マウス（例：アルツハイマー病モデル）での比較

【アプリケーション例4】中枢作用薬の評価

目的： 薬剤の脳機能への影響（鎮静、興奮、発作誘発など）の可視化 内容：

• 抗てんかん薬、抗精神病薬、催眠薬の投与前後の脳波比較

• 薬剤により変化する周波数帯域（例：デルタ波の増加）の解析

• 薬物耐性や副作用の評価

【アプリケーション例5】発達期の脳波発達の追跡

目的： 幼若期から成体への脳機能発達を時系列で観察 内容：

• 小児てんかんモデルや自閉スペクトラム症モデルでの脳波発達評価

• 発達期の睡眠構造や覚醒パターンの変化記録

【アプリケーション例6】遺伝子改変マウスの機能解析

目的： 神経疾患関連遺伝子が脳機能に与える影響の評価 内容：

• ノックアウトマウスでの脳波異常の有無を比較

• 遺伝子操作による発作閾値の変化、脳波帯域の異常などを解析

【アプリケーション例7】神経損傷後の機能回復評価

目的： 外傷性脳損傷（TBI）や脳卒中モデルでの回復過程の定量評価 内容：

• 急性期～慢性期における脳波パターンの変化観察

• リハビリ介入や治療薬の効果測定

これらのアプリケーションにおいて、脳波測定は神経活動の客観的・定量的指標として非常に重要です。

マウス脳波測定装置 emkaTECHNOLOGIES社 easyTEL+S

emkaTECHNOLOGIES社のeasyTEL+Sは、小型実験動物（特にマウス）用の無線式バイオロジカルテレメトリーシステムです。このシステムは、マウス脳波（EEG）の測定においても非常に有用で、自由行動下での高精度な脳波データ取得を可能にします。

【easyTEL+Sを使ったマウス脳波測定の特徴と活用法】

1. 無線式で自由行動下での脳波測定が可能

• マウスの頭蓋骨に電極を埋め込み、easyTEL+Sのインプラント送信機で脳波信号をワイヤレス送信

• ケーブルのストレスや拘束のない自然な行動下で脳波を測定できる → 行動実験との組み合わせ（例：記憶課題・恐怖条件づけ）に最適

2. 同時に複数の生理指標を測定可能

• EEGだけでなく、ECG（心電図）、EMG（筋電図）、体温などを同時記録可能

• 睡眠研究ではEEG + EMGを同時計測し、睡眠状態（REM・ノンREM・覚醒）の自動分類が可能 → 多面的な中枢神経機能評価を実現

3. 長期記録・連続モニタリングに対応

• インプラント式で、最大90日間の記録に対応（モデルにより異なる）

• 慢性実験や神経疾患モデルでの進行性変化の追跡に適している → てんかんモデル、アルツハイマー病モデルなどの長期評価研究に有用

4. 高い信号品質と低ノイズ

• 小型でマウスサイズに最適化されたデザイン

• emka社の受信システムとの併用で安定したデータ通信と保存が可能

5. 用途例：

てんかん発作の検出

• 自然発作・誘発発作の脳波異常パターンをワイヤレスで記録

睡眠・覚醒研究

• EEG+EMGから睡眠ステージを自動解析、薬剤の睡眠影響を評価

薬効評価

• CNS作用薬の投与前後で脳波変化を比較

行動神経科学

• 自由行動中の脳波変動を行動と同期記録

遺伝子改変モデル解析

• 脳波異常の有無や周波数帯域の変化を定量評価

emkaTECHNOLOGIES社のeasyTEL+Sは、マウス脳波をストレスフリーかつ高精度に測定できる革新的なテレメトリーソリューションです。特に、自由行動下での長期的かつ多項目な神経生理評価が必要な研究に最適です。

easyTEL+S

emkaTECHNOLOGIES社 easyTEL+S

マウスを用いた脳波研究において、精度・効率・動物福祉のすべてを高いレベルで両立する測定環境をお探しなら、emkaTECHNOLOGIES社の「easyTEL+S」が最適なソリューションです。

easyTEL+Sは、自由行動下でのリアルタイム・ワイヤレス計測に対応した高性能なマウス用脳波測定装置であり、てんかんモデル、睡眠研究、薬効評価など、さまざまな神経科学研究におけるマウス脳波測定を強力に支援します。

本製品は、小型で軽量なインプラント型の送信デバイスを採用しており、マウス用脳波測定デバイスとして長期かつ高精度な記録が可能です。また、EEG（脳波）だけでなく、EMGやECG、体温など複数の生理データを同時に取得できるため、包括的なマウス用脳波測定が実現します。

さらに、信頼性の高い信号品質と優れたデータ解析ソフトウェアの連携により、マウス脳波の変化を定量的に把握し、研究成果の再現性と効率を高めることが可能です。

神経疾患モデルや創薬研究、行動神経科学において、マウス用脳波測定の新たなスタンダードとなる「easyTEL+S」を、ぜひご検討ください。

easyTEL+S

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＜測定項目＞

３つのモデルをご用意

１) バイオポテンシャル ２ch・体温・活動量

２) バイオポテンシャル １ch・体温・活動量

３) 体温・活動量

※バイオポテンシャルは、ECG、EEG、EMG、EOGのいずれか

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＜送信機＞

標準電池寿命： ２０－４５日 （連続使用）

※寿命は、使用状況により異なります

容量と重さ：１.２ cc ２.４g

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＜特長＞

・送信機は電池式の使い捨てタイプ

・専用のソフトウエアを使い最大32個の送信機からデータを取得

・クロストークがないデジタル電波なので、グループハウジング可能

・シグナルに同期したビデオの搭載可能

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＜システム構成例＞

※ご使用には送信機に加え、受信機やデータ解析用システム一式が必要です

ラット・イヌ・サル・ブタなど中大動物用の送信機の種類も、豊富にございます

中大動物用の送信機はこちら

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その他の製品

easyTEL+デジタルテレメトリー

埋め込み型テレメトリー

easyTEL+ デジタルテレメトリーは、小型動物から大型動物まで、複数の生体電位、体温、活動量、呼吸数を測定可能です。また、全身プレチスモグラフィーと組み合わせることで、心肺機能の測定にも利用できます。

論文

• Goni-Erro, H., et al. Pedunculopontine Chx10+ neurons control global motor arrest in mice. (2023). Nature Neuroscience

easyTEL+ RP

再利用可能なテレメータ

easyTEL+RP 再利用可能なテレメータは、最大4つの低ノイズ生体電位（皮質または穿刺型EEG、EMG、ECG、EOG）および200g以上のげっ歯類の活動を測定できます。また、全身プレチスモグラフィーと組み合わせて心肺機能測定にも使用可能です。

大型動物では、テレメータの外科的埋め込みなしで神経学的変化と活動変化を収集します。被験者は、ジャケットやヘルメットに収納された外部送信機と、頭皮に配置された表面電極を装着します。

外部送信機は、被験者、コホート、研究間で再利用可能であり、大規模な被験者プールを要する行動研究の初期費用を削減します。emka TECHNOLOGIES社の送信機のカスタム設計（電極、電極線、極性）と、ユーザーが設定可能なサンプリングレート、解像度、ゲインを組み合わせることで、ユーザーは多様な研究設計オプションを利用できます。交換可能なバッテリーは、連続記録で最大150時間持続します。

論文

• Dupin, M., et al. Respiration and brain neural dynamics associated with interval timing during odor fear learning in rats. (2020). Scientific Reports

• Dupin, M., et al. New Insights from 22-kHz Ultrasonic Vocalizations to Characterize Fear Responses: Relationship with Respiration and Brain Oscillatory Dynamics. (2019). eNeuro, 0065-19.2019; https://doi.org/10.1523/ENEURO.0065-19.2019

• Carlson, K.S., et al. Odor- and state-dependent olfactory tubercle local field potential dynamics in awake rats. (2014). Journal of Neurophysiology, 111(10), 2109-2123

• Boisselier, L., et al. Neuronal dynamics supporting formation and recombination of cross-modal olfactory-tactile association in the rat hippocampal formation. (2018). Journal of Neurophysiology

easyTEL+

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vivoFlow+

げっ歯類用全身プレチスモグラフィー

動物モデルを用いた非臨床研究において、全身プレチスモグラフィーは重要な役割を果たします。呼吸のモニタリングにより、呼吸パターンの変化や呼吸系に与える生理学的影響を測定できます。

vivoFlow+全身プレチスモグラフィーは、同じ被験体でストレスや不快感を与えることなく繰り返し測定が可能です。刺激を導入する前のリラックスした状態において、正常な呼吸機能の基準データ（潮式呼吸量、呼吸頻度、空気の流れパターン）を提供し、その後、実験手順中の呼吸変化を継続的に追跡できます。

全身プレチスモグラフィーとデジタルテレメトリーを同期化されたプラットフォーム上で組み合わせることで、呼吸データと神経学的データの同時分析が可能です。

論文

• Goni-Erro, H., et al. Pedunculopontine Chx10+ neurons control global motor arrest in mice. (2023). Nature Neuroscience

• Bagur, S., et al. Breathing-driven prefrontal oscillations regulate maintenance of conditioned-fear evoked freezing independently of initiation. (2021). Nature Communications

• Dupin, M., et al. Respiration and brain neural dynamics associated with interval timing during odor fear learning in rats. (2020). Scientific Reports

• Dupin, M., et al. New Insights from 22-kHz Ultrasonic Vocalizations to Characterize Fear Responses: Relationship with Respiration and Brain Oscillatory Dynamics. (2019). eNeuro, 0065-19.2019; https://doi.org/10.1523/ENEURO.0065-19.2019

• Sophie Bagur et al. Dissociation of fear initiation and maintenance by breathing-driven prefrontal oscillations. (2018). BioRXIV

• Gonzalez-Palomares, E., et al. Amplitude modulation pattern of rat distress vocalisations during fear conditioning. (2023). Scientific Reports

• Meissner-Bernard., C. et al,. Encoding of Odor Fear Memories in the Mouse Olfactory Cortex. (2019). Current Biology

• Boulanger Berolus, J., et al. Infant rats can learn time intervals before the maturation of the striatum: evidence from odor fear conditioning. (2014). Front. Behav. Neuroscience

vivoFlow+

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emka TECHNOLOGIES 小動物用テレメトリー easyTELシリーズ

マウス用テレメトリー easyTELは完全に埋め込み可能なテレメトリー・遠隔測定システムで、意識下で自由に動く体重20g以上の小型被験体から生理学データを送信します。前臨床研究で使用することを目的としたeasyTEL-Sサイズのインプラントはマウスに最適で、生体電位（ECG、EEG、EMG、EOG）*、体温、活動を継続的に記録する能力を提供します。

ラット用テレメトリー easyTEL+は完全に埋め込み可能なデジタルテレメトリー・遠隔測定システムで、意識を持って自由に動く実験動物から生理学的データを送信します。前臨床研究（主に毒性学、薬理学、安全性薬理学研究）やバイオディフェンスで使用することを目的としたeasyTEL+インプラントは、ラットのような200gを超えるげっ歯類に最適です。さまざまなモデルで、生体電位（ECG*、EEG*、EMG*、EOG*）、血圧（動脈圧および/または左心室圧）、呼吸数**、体温、加速度を連続的に記録できます。

オレンジサイエンスはemka TECHNOLOGIESの日本総代理店です。日本では唯一emka TECHNOLOGIES社と取引できる窓口となっております。日本国内で展開される様々な研究プロジェクトを支え、研究者の皆様がより効果的かつ効率的に研究を進められるよう、迅速で専門的なサポートを提供しています。

*心電図(ECG)、脳波(EEG)、筋電図(EMG)、眼電図(EOG)

**胸膜または血圧または横隔膜EMGに由来します。

easyTEL＋S マウス用テレメトリー

マウス用テレメトリー easyTEL＋Sは完全に埋め込み可能なテレメトリー・遠隔測定システムで、意識下で自由に動く約20gまでの小動物から生理学データを送信します。

前臨床研究で使用することを目的としたeasyTEL＋Sのインプラントはマウスに最適で、生体電位（ECG、EEG、EMG、EOG）*、体温、活動を継続的に記録する能力を提供します。

easyTEL＋S マウス用テレメトリー

easyTEL+ラット用テレメトリー

ラット用テレメトリー easyTEL+は完全に埋め込み可能なデジタルテレメトリー・遠隔測定システムで、意識を持って自由に動く実験動物から生理学的データを送信します。

前臨床研究（主に毒性学、薬理学、安全性薬理学研究）やバイオディフェンスで使用することを目的としたeasyTEL+インプラントは、ラットのような200gを超えるげっ歯類に最適です。

easyTEL＋ラット用テレメトリー

easyTEL+ 大型動物用テレメトリー

大型動物用テレメトリー easyTEL+は完全に埋め込み可能な大型動物用デジタルテレメトリーシステムです。

意識を持って自由に動く実験動物から生理学的データを送信します。遠隔で管理・設定することができます。

前臨床研究（主に毒性学、薬理学、安全性薬理学研究）やバイオディフェンスでの使用を想定したeasyTEL+インプラントは、1kgを超える大型動物に最適です。

easyTEL＋大型動物用テレメトリー

メールでのお問い合わせはこちら

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emka TECHNOLOGIES

emka TECHNOLOGIES社は、1992年にフランスで設立され、当初は、アイソレーテッドオーガンバスやランゲンドルフ灌流装置を開発、製造しており、2000年には非侵襲性のテレメトリーをリリース、2014年には、SCIREQ社（カナダ）をグループに入れることにより、呼吸器研究用機器を製品ポートフォリオに加え、幅広い分野の機器を、世界の研究者の方々に提供しています。

オレンジサイエンスはemka TECHNOLOGIESの日本総代理店です。日本では唯一emka TECHNOLOGIES社と取引できる窓口となっております。日本国内で展開される様々な研究プロジェクトを支え、研究者の皆様がより効果的かつ効率的に研究を進められるよう、迅速で専門的なサポートを提供しています。

​​主な製品

• マウス・ラット用テレメトリー

• ジャケットテレメトリー

• オーガンバス

• ランゲンドルフ

emka TECNOLOGIES社 製品

主な製品

• マウス・ラット肺機能測定装置

• マウス・ラット呼吸測定装置

• 吸入暴露装置

• ​細胞暴露装置

SCIREQ社 製品

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その他の製品

Precisionary ビブラトーム（振動式ミクロトーム）

組織切片作製

Precisionary ビブラトームは細胞や組織の切片を特許取得済みの圧縮技術によりビビリなしで作製し、急性組織上の多くの生存細胞を維持します。肺機能を解析した後、肺を取り出しスライスしたり、肺1つから複数の組織サンプルを取得することが可能です。

• 従来のビブラトームの5倍の速さで切開し、ブレードを組織に当てる時間を短縮し、より良い切開を実現

• Auto Zero-Zテクノロジーにより、Z軸のたわみを1 µm未満に低減

• 高周波振動メカニズムにより、ビビリマークを低減または除去

• 持ち運びに便利な軽量設計

• 完全自動化：切開＋厚み調整

• 360度のアガロース包埋により、切断プロセス中に組織を安定化

ビブラトーム

Etaluma Lumascope

インキュベーター内で使用できる３色蛍光ライブセルイメージング蛍光顕微鏡

EtalumaのLumascope（ルマスコープ）は、優れた感度、解像度、ゼロピクセルシフトを備えた、半導体光学の新しいコンセプトで設計された、倒立型小型蛍光顕微鏡です。日々顕微鏡を使用する科学者によって考案、設計され、そのコンセプトデザインにより、インキュベーター、ドラフトチャンバーなどの限られたスペースの中で使用でき、幅広いラボウエアでのライブセルイメージングを可能にします。

多点観察モデル、定点観察モデルがあり、様々な観察シーンに対応できます。

Lumascope

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オレンジサイエンス