Construcción de redes neuronales tridimensionales acopladas a matrices de microelectrodos

Tome una suspensión de neuronas del hipocampo de embriones de rata.

Transfiera las neuronas al área activa recubierta de factor de adhesión de una matriz de microelectrodos, o MEA. Esta área activa está confinada por una estructura de polímero.

Incubar el MEA. Las neuronas se adhieren al área activa MEA recubierta, formando una red neuronal 2D.

Además, transfiera las neuronas a una monocapa de microperlas de vidrio recubierta de factor de adhesión en insertos de membrana dentro de una placa de pocillos múltiples.

Incubar para que las neuronas se adhieran a las perlas recubiertas de factor de adhesión.

Transfiera las microperlas con neuronas adherentes al área MEA confinada que contiene la red neuronal.

Las microperlas se autoensamblan para formar una estructura hexagonal.

Repita la transferencia de microperlas en el MEA varias veces, construyendo capas que se autoensamblan, formando una estructura 3D empaquetada.

Agregue medios al área activa confinada de MEA e incube.

Las neuronas crecen, formando una red neuronal 3D interconectada.

Coloque las células a una densidad de 2.000 células por milímetro cuadrado en el área activa del MEA, definida por la restricción PDMS para crear una red neuronal 2D. A continuación, coloque el dispositivo MEA en la incubadora con una atmósfera de dióxido de carbono humidificada al 5% a 37 grados centígrados.

Para completar el paso preliminar para la construcción del cultivo 3D, distribuya 160 microlitros de la suspensión con una concentración celular de 600 a 700 células por microlitro sobre la superficie de la monocapa de microperlas colocada dentro de las placas multipocillos. Luego, coloque las placas multipocillos en la incubadora con una atmósfera de dióxido de carbono humidificada al 5% a 37 grados centígrados.

De seis a ocho horas después del plato, transfiera de 30 a 40 microlitros de la suspensión con microperlas y neuronas al área del MEA delimitada por la restricción del PDMS. Después de cada transferencia, espere aproximadamente medio minuto para permitir que las microperlas se autoensamblen en una estructura compacta hexagonal. Una vez depositadas todas las capas y ensambladas espontáneamente, añadir 300 microlitros de medio en la parte superior de la zona delimitada por la restricción del PDMS.

Coloque la estructura 3D acoplada al MEA en la incubadora a 37 grados centígrados y 5% de dióxido de carbono durante 48 horas.