Translate this page to:
Japanese
In JoVE (1)
Other Publications (12)
- Organic Letters
- Biotechnology and Bioengineering
- Langmuir : the ACS Journal of Surfaces and Colloids
- Optics Letters
- Optics Express
- Biotechnology and Bioengineering
- Biotechnology and Bioengineering
- Biomedical Microdevices
- Expert Review of Medical Devices
- Biotechnology and Bioengineering
- Journal of Neural Engineering
- Frontiers in Pharmacology
Automatic Translation
This translation into Japanese was automatically generated.
English Version | Other Languages
Articles by Christophe Py in JoVE
JoVE Neuroscience
NRCCパッチクランプチップ上で細胞の培養と電気生理学
1Institute for Microstructural Sciences, National Research Council of Canada, 2Institute for Biological Sciences, National Research Council of Canada, 3Hotchkiss Brain Institute, University of Calgary
我々は、カナダ国立研究評議会で作製した平面パッチクランプチップは、滅菌プライミング、メディアをロードし、細胞を播種し、電気生理学的記録に使用される方法を示しています。
Other articles by Christophe Py on PubMed
Indenofluorene 誘導体として新しい有機半導体への一般的な合成ルート。
2, 6-ジ置換 indenofluorene 誘導体のシリーズが鈴木カップリング反応を含む一般的なルートを介して高純度で得られました。1400 Cd/m(2) V. 10 以下の高輝度に達するライト-発光ダイオードによってこれら共役 indenofluorenes 新しい有機半導体としての可能性が示された [構造: テキストを表示]
マイクロパターンNeurochipsで神経と神経のコミュニケーション
ニューラルネットワークは脳内のニューロンとグリア細胞の正確な接続性によって形成される。これらのネットワークは、開発中の細胞に正確な座標を割り当てて、生涯を通じてその接続性と機能を容易に両方が三次元バイオ表面を採用しています。合成ニューラルネットワークを生成し、勉強するために使用することができneurochips、特定の地形や化学機能を使用して、我々は、ポリ（PDMSジメチルシロキサン）の開発に向けた措置を講じている。これらのneurochipsは、適切なセルの位置とサポート細胞の生存を可能にする構造をマイクロパターン化しています。細胞内カルシウム振動と活動電位による明らかなように、めっきの日以内に、細胞は、興奮性とコミュニケーションを表示するニューロンに分化する。このような単純なニューラルネットワークの構造と機能の容量は、シナプスのコミュニケーションと可塑性を研究するための新しい機会を開く。
Nanotemplating 2次元分子インプリント用。
新しい 2次元分子インプリンティング法 nanotemplating に基づくし、ソフト リソグラフィー技術を報告します。この手法は、一意に指向および固定化テンプレートおよび添付ファイル型分子インプリントポリマーの基板上を使用する別の基板上のターゲット固有合成認識部位を作成できます。型分子インプリントポリマーは、AFM、蛍光顕微鏡、ATR-FTIR によって特徴づけられました。我々 はテオフィリン （ターゲット分子） とサイトの再結合能力を評価しました。型分子インプリントポリマーの選択性のテオフィリン カフェインのカップルのために決定されました。型分子インプリントポリマー テオフィリン、漁獲選択性として競争力の再実験によって明らかに展示。蛍光顕微鏡実験テオフィリンに向かって型分子インプリントポリマー サーフェスの選択性の相補的な証明を提供しました。これらの選択的分子捺印されたポリマー化学センサーへの応用の可能性があります。2D の性質のため、この新規化学センサー技術は、多くの既存の高感度マルチ チャンネル検出技術と統合できます。
部分的に吸収の陽極と高コントラスト有機発光ダイオード。
高周囲光の条件で読みやすくには、最小限の反射率大幅に彼らの全体の効率に影響を与えずに有機光発光ダイオード ディスプレイ光学的設計してください。我々 は、部分的に吸収金属層から成るアノードの使用をデモンストレーションし、多層分布ブラッグ反射鏡同時に吸収するのではなく、着信ライトを反映して光取出しを改善するために、ダイオードは弱い微小共振器効果を活用します。
高コントラストの有機 El 素子の微小共振器効果とのデザイン。
有機 El ディスプレイ （Oled） の大規模な需要を高いコントラスト、特に屋外のアプリケーションです。私達は小さな微小共振器効果の構造で保持されていないときは、コントラストを増加させるため必須 Oled の反射率を下げることもその効率の削減につながることができることを示します。我々 は低反射率がまだ高効率な発光の小さな空洞効果を維持する高コントラスト底面発光 Oled のデザインの詳細について説明します。
ニューロチップインタフェースのための基板上へのセル配置とガイダンス
このような統合された平面パッチクランプチップとしてインタフェースデバイスは、in vitroで増殖させた神経回路網の電気生理学的活性を研究するために開発されています。このようなデバイスのユーティリティでは、ニューロンの配置を制御することにより、セルの接続性を導くことによって、チップ上のインタフェース機能を持つニューロンを整列させる能力に依存するであろう。本稿では、この目標を達成するための戦略を提示します。 PDMSスタンプから転送されたポリ-D-リジンのSiN表面の模様の化学修飾は、凍結保存された初代ラット皮質ニューロンの接着やガイダンスを促進するために使用されていました。我々は、これらのニューロンが配置され、最終的にチップ上にパッチクランプインターフェイスとして機能しますmicrohole機能を介して成長させることができることを示している。
新規シリコンパッチクランプチップは、機能的に定義されたニューロンからのイオンチャネル活性の高忠実度録音を許可します
我々は、個別に識別培養ニューロンから低容量と直列抵抗が許可されて、シリコン平面パッチクランプチップの単純かつ高収率製造プロセスについて報告する。開口部は、シリコンウエハ上に高品質のシリコン窒化膜にエッチングされています。ウェルは、ウェットエッチングによってウエハの裏面にオープンしたチップの容量を削減するとの形成を促進するために厚い堆積シリコン酸化膜による不活性化されている開口部シールにハイインピーダンスのセル。チップ表面には、最小限のリーク電流と基板の小さなオリフィス以上の神経細胞の培養にも適しています。総称して、これらの機能は培養神経細胞のイオンチャンネル活性に起因する貫通電流の高忠実度の電気生理学的記録を有効にしてください。我々は電圧クランプ刺激プロトコルから得られた細胞全体の現在の記録を示して培養Lymnaeaニューロンを使用し、電流クランプモードで我々は、膜の脱分極ステップによって刺激された活動電位を報告します。これらのニューロンの比較的大きなサイズにもかかわらず、細胞膜電圧の良い時間と空間制御が明らかになった。我々の知る限り、これは平面パッチクランプチップ上で直接培養したニューロンからのイオンチャネルの活動と活動電位の記録の最初の報告である。この尋問のプラットフォームは、容易にだけでなく、神経生理学およびシナプス可塑性など、疾患のin vitroモデルで調査するために、医薬品アッセイの間、高情報量を提供する新たなツールとして大きな可能性を持っています。
ポリマーマイクロチップ上で培養したニューロンからの忠実度の高いパッチクランプ記録
我々は前に平面パッチクランプデバイスで得られたことはありません忠実に神経活動を監視することのできるポリマーマイクロチップを提示します。軟体動物Lymnaeaから背1（LPeD1）のペダル左心肺ニューロンはマイクロチップ社は、2から4時間のポリイミド表面上で培養した。培養神経細胞は、細胞膜とポリイミドエッチング開口部を囲む表面との間に高抵抗シール（gigaseals）を形成した。 Gigaseal形成はニューロンに、そのような吸引のように、外力を適用せずに観察された。 gigasealsと同様に、低アクセス抵抗とポリマーマイクロチップのシャント容量値の形成は、高忠実度録音となりました。ニューロンのオンチップ文化は、ポリマーパッチクランプデバイス、高忠実度の生理的活動電位の記録に初めて、許可されます。ハイブリッドポリ（ジメチルシロキサン）、ポリイミド（PDMS-PI）の微細加工は、マイクロチップは最小縮小の変化の結果、二層PDMS処理技術を含めて、説明されています。
パッチ ・ クランプのチップで絞り相互作用する細胞蛍光顕微鏡とフォーカス型イオンビームによってセクションを視覚化しました。
パッチ ・ クランプは、細胞の電気生理学的活性および特定のイオン チャネル蛋白質に関する薬理学的化合物の役割を監視する重要な方法です。近年では、平面パッチ ・ クランプのチップは、確立されたガラス ピペット法へのより高いスループット アプローチとして開発されています。しかし、イオン チャネルの活動から生じる小さな電流を測定するために必要な高抵抗セル プローブ シールを最適化するために適切な条件はまだ推測の対象です。ここでは、急速に統計的に有意な数のセルの間のアパーチャ相互作用の評価を容易に複数開口 (ふるい) チップの設計を報告します。チップと蛍光共焦点顕微鏡を用いた評価は、次の開口部を介してプロトコル読み込み色素に基づくシールの品質を事前に選別する手法を提案する.パッチ ・ クランプのチップ絞りでまたセルの集束イオンビーム ビーム断面の最初走査電子顕微鏡像を示します。
培養ニューロンとシナプス活動パッチ ・ クランプのチップを使用しての録音。
新規化合物の治療効果と安全性の評価を高めるために平面パッチク チップ技術を開発しました。しかし、この技術は、分離の懸濁細胞で発現したイオン チャネルのイオン チャネル機能の研究シナプス伝達の非現実的な作りの記録に制限されています。最近では、シングルおよびデュアル記録サイト平面パッチク チップを開発し、ニューロンの文化に確立されてからのイオン チャネルの利用状況を記録する能力を実証します。このような能力は、シナプス接続された神経の細胞培養のチップから記録する機会を提供します。私たちは再建この研究では, チップ化培養ゆらぐ内臓背 4 ニューロンとシナプス左のペダルの背側の 1 のニューロン間の単純なシナプス回路から軟体動物ヨーロッパモノアラガイ分離。ここで我々 は、最初の平面パッチク チップ録音シナプス現象からこれらのニューロン対 pharmacologically このシナプスのコリン作動性の性質を実証したこと。一対の神経細胞から同時デュアル サイト録音を報告し、個々 のニューロンを介してマイクロ流体チップを地下の専用の細胞質潅流を示します。これはシナプス通信を調べるための平面パッチ ・ クランプの技術の最初のアプリケーションです。
新規創薬への細胞の機能理解から: 平面パッチク アレイ チップ技術の役割。
すべての興奮性の細胞機能の原形質膜に埋め込まれているイオン チャネルに依存しています。イオン チャネルの構造や機能の摂動からの心機能障害神経変性疾患に至るまでの病理結果します。その結果、興奮性細胞の機能を理解し、その病態を改善するには、新規創薬ターゲットへの曝露を含む、種々 の実験条件 - 下のイオン チャネル機能を理解することが重要です。ガラス ピペット パッチ ・ クランプのニューロンの組み込みおよびシナプス プロパティを監視する最先端の技術です。ただし、この手法で労働集約的、低データ スループット。平面パッチ ・ クランプのチップは、自動化されたシステムに統合された高スループットですに隔離されたセルからこのように生理機能のモデリングの使用を制限する懸濁液、限られた提供します。したがってこれらのチップは神経細胞のコミュニケーションを含む調査の最も適したされません。多電極アレイ (Mea) は対照的に、複数の細胞外のサイトからの局所電界電位を測定することによって、ネットワーク活動を監視する能力がこれら多重信号から抽出する特定のイオン チャネル活性に挑戦しています。ここでそれによって MEA とパッチ ・ クランプの技術の利点を組み合わせて有効に個々 のニューロンのシナプス接続の神経ネットワークに複数のサイトで同時の高解像度の電気生理学的尋問小説平面パッチク チップ技術を記述します。各ニューロンは専用地下マイクロ流体チャンネルに接続する開口プローブすることができます。ニューロン ネットワークの成長に開口部物理吸着または化学吸着分子の化学的手がかりによる整列されます。この総説では, これらのチップは、神経細胞からアプローチする化学パターニング セル配置と現在の生理データのための設計・作製プロセスについて説明します。
