Konstruowanie wzorzystych obwodów neuronalnych na matrycy wieloelektrodowej

Weźmy oczyszczony i wysterylizowany układ wieloelektrodowy lub MEA, urządzenie zawierające mikroelektrody do uzyskiwania i dostarczania sygnałów neuronowych.

Przymocuj wzorzysty szablon polimerowy do mikromanipulatora i umieść go na powierzchni MEA.

Pod mikroskopem wyrównaj wzorzysty szablon z elektrodami MEA i przymocuj go, aby utworzyć moduły.

Wyjmij mikromanipulator.

Przenieś MEA do komory próżniowej. Dodaj roztwór matrycy do szablonu i zastosuj próżnię, aby zapewnić równomierną powłokę matrycy.

Pozostaw matrycę do wyschnięcia.

Usuń szablon i wysterylizuj MEA, wystawiając go na działanie światła ultrafioletowego.

Dodaj komórki neuronalne do środka MEA i pozwól komórkom przyłączyć się do warstwy macierzy.

Następnie dodaj pożywkę wzrostową i inkubuj.

Składniki odżywcze z pożywki i macierzy zewnątrzkomórkowej umożliwiają komórkom wzrost i wydłużanie projekcji, tworząc połączone ze sobą wzorce obwodów neuronalnych, których sygnały mogą być rejestrowane za pomocą MEA.

Najpierw wyczyść matrycę wieloelektrodową, myjąc ją pod bieżącą wodą, a następnie sonikując w skoncentrowanym detergencie enzymatycznym. Powtórz te kroki trzy razy. Następnie trzykrotnie poddaj sonikacji MEA w czystej wodzie destylowanej. Następnie pod maską umyj MEA wodą destylowaną, a następnie sterylizuj ją światłem UV przez 30 minut.

Teraz przymocuj szablon do przygotowanego mikromanipulatora. Pod odwróconym mikroskopem sprawdź i wyrównaj wzorzystą strukturę tak, aby pasowała do elektrod MEA. Następnie za pomocą mikromanipulatora opuść szablon na powierzchnię MEA. Po zamocowaniu podnieś mikromanipulator. Teraz przenieś MEA do komory próżniowej na 15 minut. Następnie nałóż 1-mililitrową kroplę PDL na szablon i włóż go z powrotem do komory próżniowej na 2 cykle po 20 minut.

Pozostaw PDL do wyschnięcia na noc. Następnego dnia usuń szablony PDMS z MEA za pomocą pęsety. Na koniec sterylizuj MEA promieniami UV przez 7 minut. Są one wtedy gotowe do pracy w komórkach. W przygotowaniu hodować komórki i przygotowywać zawiesiny, jak w protokole tekstowym. Po ponownym zawieszeniu wymaganej liczby komórek, umieść je na środku wzorzystego obszaru na MEA lub szkiełku nakrywkowym, a MEA należy załadować objętościami 100 mikrolitrów, a szkiełko nakrywkowe mieści 1,000 mikrolitrów. Inkubować posiane komórki przez 40 minut. Następnie dodaj podłoże galwaniczne.

Aby utrzymać komórki co 4 dni, dodaj z powrotem świeżą uzupełnioną pożywkę wzrostową. Po szóstym lub siódmym dniu powinny zacząć tworzyć się połączenia neuronalne między modułami.