Construindo circuitos neuronais padronizados em uma matriz de vários eletrodos

Pegue uma matriz de vários eletrodos limpa e esterilizada, ou MEA, um dispositivo contendo microeletrodos para obter e fornecer sinais neurais.

Anexe um estêncil polimérico padronizado a um micromanipulador e coloque-o na superfície MEA.

Sob um microscópio, alinhe o estêncil padronizado com os eletrodos do MEA e prenda-o para criar módulos.

Remova o micromanipulador.

Transfira o MEA para uma câmara de vácuo. Adicione uma solução de matriz ao estêncil e aplique um vácuo para garantir um revestimento de matriz uniforme.

Deixe a matriz secar.

Remova o estêncil e esterilize o MEA expondo-o à luz ultravioleta.

Adicione células neuronais ao centro do MEA e permita que as células se liguem à camada da matriz.

Em seguida, adicione o meio de crescimento e incuba.

Os nutrientes do meio e da matriz extracelular permitem que as células cresçam e estendam as projeções, formando circuitos neuronais padronizados interconectados cujos sinais podem ser registrados usando o MEA.

Primeiro, limpe a matriz de multieletrodos lavando-a em água da torneira e, em seguida, sonicando-a em um detergente enzimático concentrado. Repita essas etapas três vezes. Em seguida, sonicar o MEA em água destilada pura três vezes. Em seguida, sob o capô, lave o MEA com água destilada antes de esterilizá-lo com luz ultravioleta por 30 minutos.

Agora, anexe um estêncil a um micromanipulador preparado. Sob um microscópio invertido, inspecione e alinhe a estrutura padronizada para corresponder aos eletrodos do MEA. Em seguida, use o micromanipulador para abaixar o estêncil até a superfície MEA. Uma vez conectado, levante o micromanipulador. Agora, transfira o MEA para a câmara de vácuo por 15 minutos. Em seguida, aplique uma gota de 1 mililitro de PDL no estêncil e coloque-o de volta na câmara de vácuo por 2 ciclos de 20 minutos.

Deixe o PDL secar durante a noite. No dia seguinte, remova os estênceis PDMS dos MEAs usando uma pinça. Por fim, esterilize os MEAs por UV por 7 minutos. Eles estão então prontos para as células. Na preparação, cultive células e prepare suspensões como no protocolo de texto. Depois de ressuspender o número necessário de células, coloque-as no centro da área padronizada no MEA ou lamínula, e o MEA deve ser carregado com volumes de 100 microlitros e uma lamínula acomoda 1.000 microlitros. Incube as células plaqueadas por 40 minutos. Em seguida, adicione o meio de revestimento.

Para manter as células a cada 4 dias, adicione de volta meio de crescimento suplementado fresco. Após o sexto ou sétimo dia, as conexões neuronais entre os módulos devem começar a se formar.