Excitação externa de culturas neuronais padronizadas unidimensionais

0 visualizações2:29 min. • July 8th, 2025

Pegue uma lamínula contendo uma cultura neuronal padronizada 1D.

Os neurônios são carregados com um corante indicador de cálcio, que fluoresce após a ligação do cálcio.

Transfira a lamínula para uma câmara de imagem de microscópio de fluorescência contendo uma solução de registro extracelular.

Monte um suporte com dois eletrodos de fio paralelos separados por uma distância.

Inverter o suporte e posicioná-lo acima da cultura neuronal com os eléctrodos imersos na solução de registo.

Conecte os eletrodos a um amplificador. Aplique uma onda quadrada bipolar pulsada não CC para gerar um campo elétrico unidirecional uniforme através dos neurônios sem causar lesões.

O campo elétrico gerado excita os neurônios, desencadeando um potencial de ação.

O potencial de ação viaja ao longo do axônio, ativando os canais de cálcio dependentes de voltagem e causando influxo de cálcio no terminal do neurônio. Além disso, os neurotransmissores são liberados na sinapse, facilitando a transmissão sináptica.

Após o influxo de íons de cálcio, esses íons se ligam ao corante intracelular e fluoresce, indicando atividade neuronal em resposta à estimulação elétrica.

Antes de uma estimulação elétrica, coloque a lamínula sentada em uma câmara de imagem. Para estimular as células com um campo elétrico de direção constante, use dois eletrodos paralelos separados por 11 milímetros e localizados em lados opostos da cultura banhados nas lamínulas de 13 milímetros. Em seguida, monte a câmara de imagem da cultura e o suporte do eletrodo correspondente de forma que os eletrodos do fio sejam imersos no meio extracelular e posicionados um milímetro acima da cultura.

Em seguida, conecte o par de eletrodos únicos ao amplificador operacional que amplifica o sinal do gerador. Aplique um único pulso de onda quadrada bipolar com um ciclo de trabalho de 50% e amplitude de 22 volts. Use uma onda bipolar sem componente DC para evitar a eletrólise que pode ocorrer nos eletrodos. Aplique o pulso com duração de 10 microssegundos a quatro milissegundos para garantir uma estimulação eficaz, mas evitar lesões celulares.