細(xì)胞電生理特性機(jī)械刺激加載系統(tǒng)

細(xì)胞電生理特性機(jī)械刺激加載系統(tǒng)

電生理活動(dòng)-力學(xué)細(xì)胞模型

電生理活動(dòng)-力學(xué)細(xì)胞模型

體外細(xì)胞拉伸,、電生理、成像三合一系統(tǒng)

模塊化力,、電生理,、成像三合一集成

拉伸：應(yīng)變率≤80/s，應(yīng)變≤50%

多通道微電極：2x60

高分辨率成像：2MP分辨率下每秒高達(dá)2000幀

細(xì)胞拉伸前,、細(xì)胞拉伸時(shí),、細(xì)胞拉伸后：MEA電刺激、阻抗定量測(cè)量以及電生理活動(dòng)的記錄

可拉伸微電極陣列對(duì)電活動(dòng)的***傳感

在機(jī)械活躍的***內(nèi)感應(yīng)***活動(dòng)會(huì)帶來(lái)特殊的障礙,，因?yàn)榇蠖鄶?shù)電極比生物***要硬得多,。隨著***的變形,，剛性電極可能會(huì)損壞周圍的***,。當(dāng)在由腦***快速和大的形變引起的創(chuàng)傷性腦損傷 (TBI) 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭懈兄?**活動(dòng)時(shí)，該問(wèn)題會(huì)更加嚴(yán)重,。

我們已經(jīng)開發(fā)了一種可拉伸微電極陣列（***EA）,，它可以承受大的彈性變形（>5%的雙軸應(yīng)變），同時(shí)繼續(xù)發(fā)揮作用,?？衫煳㈦姌O陣列***EA被用來(lái)記錄大腦切片培養(yǎng)的自發(fā)活動(dòng)，以及通過(guò)***EA電極刺激后的誘發(fā)活動(dòng),。

腦***切片在***EA上長(zhǎng)期培養(yǎng),，然后通過(guò)拉伸***EA和貼壁的培養(yǎng)物，用我們良好的體外損傷模型進(jìn)行機(jī)械損傷,，這一點(diǎn)通過(guò)圖像分析得到證實(shí),。由于腦***生長(zhǎng)在與基質(zhì)結(jié)合的***EA上，細(xì)胞電生理培養(yǎng)設(shè)備,，由于***EA與***一起變形并在機(jī)械刺激中保持原位,，因此損傷后的電生理功能變化與損傷前的功能是正常的,。

我們的損傷模型和可拉伸微電極陣列***EA的結(jié)合可以幫助闡明創(chuàng)傷后***元功能障礙的機(jī)制，以尋求TBI治1療方法,。***EA可能在其他機(jī)械活躍的***中具有額外的傳感應(yīng)用,，如周圍***和心臟相關(guān)研究。

體外***活動(dòng)記錄系統(tǒng)

記錄體外***活動(dòng)的一種方法是使用微電極陣列(MEA),。與單電極電生理記錄相比,，細(xì)胞電生理刺激培養(yǎng)系統(tǒng)，MEA能夠研究由多達(dá)數(shù)千個(gè)***元組成的***元網(wǎng)絡(luò)的高階行為,。

由于能夠從多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)記錄,，可用MEA的一個(gè)限制是它們的剛性性質(zhì)，這阻止了直接測(cè)試將電生理功能變化與機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制相關(guān)的假設(shè),。以前,，我們展示了使用早期的***EA（可拉伸微電極陣列）監(jiān)測(cè)機(jī)械拉伸損傷后海馬切片培養(yǎng)物電生理功能的能力。在本研究中,，我們利用了新一代***EA的優(yōu)勢(shì),，記錄更多電極和更小的特征尺寸，以檢驗(yàn)我們的假設(shè),，即持久的海馬網(wǎng)絡(luò)同步被TBI***,。

復(fù)1發(fā)性網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)或同步由***性1***遞質(zhì)γ-氨基丁酸(GABA)調(diào)節(jié),。由GABA能信號(hào)傳導(dǎo)中斷引起的去***可能是病理持續(xù)活動(dòng)的主要原因,。急性地，細(xì)胞電生理,，GABAA 拮抗劑荷包牡丹堿用于誘導(dǎo)癲1癇樣爆發(fā)通過(guò)阻斷 GABA 能***在腦切片培養(yǎng)中的活性,，并在沖洗后數(shù)小時(shí)和數(shù)天誘導(dǎo)持久的、反復(fù)的同步爆發(fā),。通過(guò)利用 ***EA 將長(zhǎng)期電生理記錄與機(jī)械刺激相結(jié)合的獨(dú)1特功能,，我們研究了輕度至中度機(jī)械拉伸損傷對(duì)荷包牡丹堿誘導(dǎo)的持久網(wǎng)絡(luò)同步的影響。