一次元パターン化した神経細胞培養の外部興奮

1Dパターン化されたニューロン培養を含むカバーガラスを取ります。

ニューロンにはカルシウム指示色素がロードされており、カルシウム結合時に蛍光を発します。

カバーガラスを細胞外記録溶液を含む蛍光顕微鏡イメージングチャンバーに移します。

距離

を離して2つの平行なワイヤー電極でホルダーを組み立てます。

ホルダーを反転させ、電極を記録溶液に浸した状態でニューロン培養の上に配置します。

電極をアンプに接続します。非DCパルスバイポーラ方形波を印加して、怪我をすることなくニューロン全体に均一な単方向電場を生成します。

生成された電場はニューロンを興奮させ、活動電位を引き起こします。

活動電位は軸索に沿って移動し、電位依存性カルシウムチャネルを活性化し、ニューロン終末へのカルシウム流入を引き起こします。さらに、神経伝達物質がシナプスに放出され、シナプス伝達が促進されます。

カルシウムイオンの流入後、これらのイオンは細胞内色素に結合して蛍光を発し、電気刺激に反応したニューロンの活動を示します。

電気刺激の前に、座ったカバーガラスをイメージングチャンバーに入れます。一定方向の電場で細胞を刺激するには、11ミリメートル離れた2つの平行な電極を使用し、13ミリメートルのカバーガラスにメッキされた培養物の反対側に配置されます。次に、ワイヤー電極を細胞外培地に浸し、培養物の1ミリメートル上に配置されるように、培養イメージングチャンバーと対応する電極ホルダーを組み立てます。

次に、単一電極ペアを、発生器からの信号を増幅するオペアンプに接続します。デューティサイクル50%、振幅22ボルトのバイポーラ方形波の単一パルスを印加します。電極で発生する可能性のある電気分解を避けるために、DC 成分のないバイポーラ波を使用してください。効果的な刺激を確保しながら細胞損傷を防ぐために、10マイクロ秒から4ミリ秒のパルスを適用します。