JoVE Enciclopedia degli esperimenti
Neuroscienze
0 visualizzazioni • 2:56 min. • July 8th, 2025
Iniziare con un array di microelettrodi o un sistema MEA contenente una piastra MEA multipozzetto ricoperta di parafilm e un trasduttore a ultrasuoni focalizzato sopra di essa.
Uno dei pozzetti MEA contiene terreni con neuroni derivati da iPSC umane su microelettrodi incorporati, dove i neuroni comunicano tra loro tramite segnali elettrici.
Predisporre il trasduttore per l'emissione di onde ultrasoniche.
Applicare il gel di accoppiamento degassato sul parafilm e abbassare il trasduttore per stabilire un contatto con il gel senza bolle d'aria per un'efficiente trasmissione degli ultrasuoni.
Successivamente, il sistema MEA registra i segnali elettrici dai neuroni tramite i microelettrodi per ottenere un'attività neuronale di base.
Utilizzando il trasduttore, applicare onde ultrasoniche continue ad alta frequenza, che passano attraverso il gel di accoppiamento e il parafilm e raggiungono i neuroni.
Le onde ultrasoniche eccitano i neuroni e modulano la loro attività elettrica. Registrare nuovamente questo segnale elettrico.
Un aumento dell'attività neuronale dopo il trattamento con ultrasuoni, rispetto al pre-trattamento, conferma il successo della neuromodulazione.
Per iniziare, aspirare il terreno di coltura per riempire un singolo pozzetto in una piastra di coltura per neuroni a 24 pozzetti con array di microelettrodi incorporati o MEA. Dopo aver preparato trecento millilitri di acqua degassata e deionizzata, riempirla con cura nel cono del trasduttore a ultrasuoni focalizzati o FUS. Utilizzando un'asta filettata personalizzata, fissare il supporto stampato in 3D a un telaio. Posizionare il telaio in modo che la testa del trasduttore FUS si trovi sopra il pozzetto che verrà stimolato. Utilizzare un elastico per fissare il parafilm sopra il pozzetto sulla piastra MEA a 24 pozzetti contenente il terreno e le cellule staminali pluripotenti indotte umane o hIPSC.
Impostare i parametri FUS sulla potenza di uscita del trasduttore o sul pannello di controllo TPO. I valori dei vari parametri sono menzionati sullo schermo. Quindi, applicare il gel di accoppiamento sopra il parafilm sopra il pozzetto e abbassare il trasduttore FUS nel gel di accoppiamento, assicurando il contatto con il gel con bolle d'aria minime. Avviare la sonicazione FUS premendo il pulsante in basso a destra sul TPO e attendere almeno cinque minuti tra ogni ciclo di sonicazione per consentire ai neuroni di tornare a uno stato di base.
Se la connessione è appropriata, l'impulso di trigger generato dal sistema FUS allineerà automaticamente la sequenza di stimolazione FUS con la registrazione MEA. Analizza il segnale leggendo il tempo di sonicazione FUS con i dati di trasferimento in base alla variazione della velocità di sparo associata al FUS.