Three-dimensional electrode array for brain slice culture

Multielektroder arrays (MEA) er rækker af elektroder mest i mikrometer størrelse, som er blevet brugt i stor omfang til at stimulere og måle elektrisk aktivitet fra neuronale netværker. Brug af disse for at analysere hjerne slices (hjerneskiver) kan give indsigt i interaktioner mellem neuroner, eftersom dyrkninger af hjerneskiver in vitro beholder funktionaliteten af netværkerne i den levende hjerne.

Elektroder var designet og fabrikeret med det formal at optimere MEA præstationen ved stimulering af og måling fra hjerneskiver in vitro. Meget af arbejdet beskrevet her beskæftiger sig med studiet af silicium mikrofabrikations teknikker for at opnå 3D elektroder med en høj dimensionsforhold, som er de mest egnede til at interagere med hjerneskiver.

Elektroderne blev karakteriseret bade elektrisk og mekanisk for at demonstrere deres bedre egenskaber ved elektriske malinger og væv indtrægningsevne. Ved et andet sæt eksperimenter, det fabrikeret MEA system blev forsøgt integreret med et dyrkningsplatform som skal gøre længerevarende målinger mulige.

Baseret på eksisterende litteratur mange forskellige platformer blev udviklet og tested med hjerneskiver. Selvom dyrkningen af væv ikke var mulig i disse systemer, eksperimenterne viser at de mikrofluidiske dele af systemet var funktionelle og det var muligt at integrere MEA systemet med ved at modificere den og lave den del af gennemstrømningsmekanismen.

Til sidst en mekanisme som var I stand til at flytte elektroderne ind og ud af hjerneskiveren blev udviklet, simuleret og testet. Systemet var i stand til at flytte MEA chippen. Selvom mindre modifikationer vil være ønskelige for at forbedre bevægelsespræcisionen, integrering af denne mekanisme med MEA chippen var mulig og funktionaliteten af systemet blev påvist.