在多电极阵列上构建图案化神经元回路

Abstract

来源:Kanner， S. 等人 由功能互连电路组成的模块化神经元网络的设计、表面处理、细胞电镀和培养。J. Vis. Exp. （2015 年）

该视频演示了在图案化多电极阵列 （MEA） 上培养神经元细胞以建立模块化神经元网络的过程。这种方法允许研究神经信号传递和细胞相互作用。

Protocol

1. 多电极阵列 （MEA） 制备

1. 按此顺序清洁 MEA（材料表）:
   1. 在水龙头下用水清洗，并在浓缩的酶清洁剂中超声处理 3 次。
   2. 在蒸馏水中超声处理 3 次。
   3. 用蒸馏水（在通风橱中，1,000 μl 吸头）洗涤 3 次，并在紫外线 （UV） 下放置 30 分钟。
2. 支持网络准备:
   1. 准备设计的支撑网络模具。
      1. 将聚二甲基硅氧烷 （PDMS） 倒入 12 孔板（直径 22 mm）中。
      2. 当 PDMS 硬化后，取出模具，然后用手术刀在中间切一个孔，形成一个环状。
      3. 将设计好的支撑网络模具放在 MEA 的中心（图 1A），并在室温 （RT） 下用聚-D-赖氨酸 （PDL） 覆盖表面的其余部分 2 小时。
   2. 使用移液管去除 PDL 并用蒸馏水洗涤。
   3. 取出模具并晾干（图 1A）。
3. 按以下方式将模板与 MEA 对齐:
   1. 将模板放在指定的显微作器上。使用倒置显微镜将图案化结构与电极准确对齐，并降低模板，直到将其放置在 MEA 表面上（

Results

图 1.PDMS 在 MEA 上形成沉积。（A） 安装在 MEA 上的环状（用红色箭头标记）的 PDMS 模具。霉菌用于涂覆用于支持神经元网络的区域，并位于培养区域的外围（这受安装在 MEA 上的环的限制，并由绿色箭头标记）。（B） 使用显微纵器在 MEA 上对齐 PDMS 模板。（C） 对齐后沉积在 MEA 上的 PDMS 模板。（D） 使用 10 倍放大倍率（电极间距离为 500 μm）在 MEA 上绘制的 PDMS 模板图像。可以注意到模板上的孔与电极相对应。有利于细胞粘附的粘合剂层将仅沉积在打开的区域。

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Materials