Costruzione di circuiti neuronali modellati su un array multi-elettrodo

Prendi un array multi-elettrodo pulito e sterilizzato, o MEA, un dispositivo contenente microelettrodi per ottenere e fornire segnali neurali.

Attacca uno stencil polimerico modellato a un micromanipolatore e posizionalo sulla superficie MEA.

Al microscopio, allinea lo stencil con motivi con gli elettrodi del MEA e attaccalo per creare moduli.

Rimuovere il micromanipolatore.

Trasferire il MEA in una camera a vuoto. Aggiungi una soluzione a matrice allo stencil e applica un vuoto per garantire un rivestimento uniforme della matrice.

Lasciare asciugare la matrice.

Rimuovere lo stencil e sterilizzare il MEA esponendolo alla luce ultravioletta.

Aggiungi cellule neuronali al centro del MEA e consenti alle cellule di attaccarsi allo strato della matrice.

Quindi, aggiungi i terreni di coltura e incuba.

I nutrienti provenienti dai terreni e dalla matrice extracellulare consentono alle cellule di crescere ed estendere le proiezioni, formando circuiti neuronali interconnessi i cui segnali possono essere registrati utilizzando il MEA.

Per prima cosa, pulire l'array multielettrodo lavandolo sotto l'acqua del rubinetto e poi sonicandolo in un detergente enzimatico concentrato. Ripeti questi passaggi tre volte. Quindi, sonicare il MEA in acqua distillata pura tre volte. Dopodiché, sotto una cappa, lavare il MEA con acqua distillata prima di sterilizzarlo con luce UV per 30 minuti.

Ora, attacca uno stencil a un micromanipolatore preparato. Sotto un microscopio invertito, ispezionare e allineare la struttura modellata in modo che corrisponda agli elettrodi del MEA. Quindi, utilizzare il micromanipolatore per abbassare lo stencil sulla superficie MEA. Una volta collegato, sollevare il micromanipolatore. A questo punto, trasferire il MEA nella camera a vuoto per 15 minuti. Quindi, applicare una goccia da 1 millilitro di PDL sullo stencil e rimetterlo nella camera a vuoto per 2 cicli di 20 minuti.

Lasciare asciugare il PDL per una notte. Il giorno successivo, rimuovere gli stencil PDMS dai MEA utilizzando una pinzetta. Infine, sterilizzare i MEA con i raggi UV per 7 minuti. Sono quindi pronti per le cellule. In preparazione, coltivare le cellule e preparare le sospensioni come da protocollo di testo. Dopo aver risospeso il numero richiesto di cellule, piastrarle al centro dell'area modellata sul MEA o vetrino coprioggetti, e il MEA dovrebbe essere caricato con volumi di 100 microlitri e un vetrino coprioggetti può contenere 1.000 microlitri. Incubare le celle piastrate per 40 minuti. Quindi, aggiungere il mezzo di placcatura.

Per mantenere le cellule ogni 4 giorni, aggiungere nuovamente un terreno di coltura fresco e integrato. Dopo il sesto o il settimo giorno, dovrebbero iniziare a formarsi le connessioni neuronali tra i moduli.