Sezioni cerebrali su chip: opportunità e sfide dell’applicare la tecnologia microfluidica a tessuti intatti

[Huang Y, Williams JC, Johnson SM. Brain slice on a chip: opportunities and challenges of applying microfluidic technology to intact tissues. Lab Chip. 2012 Jun 21;12(12):2103-17. doi: 10.1039/c2lc21142d. Epub 2012 Apr 25.]

Abstract:

Il tessuto cerebrale isolato, soprattutto le sezioni di cervello, sono strumenti sperimentali preziosi per studiare la funzione neuronale ai livelli di rete, cellulare, sinaptico e di singolo canale. I neuroscienziati hanno perfezionato i metodi per preservare la vitalità e la funzione delle sezioni di cervello e hanno converso su principi che fortemente assomigliano all’approccio adottato dagli ingegneri per lo sviluppo di dispositivi microfluidici. Per quanto riguarda le sezioni di cervello, la tecnologia microfluidica può 1) superare i limiti tradizionali di interfaccia convenzionale e camere di sezione sommersa e aumentare l’ossigeno/la penetrazione dei nutrienti nelle sezioni, 2) fornire un migliore controllo sul flusso spazio-temporale/consegna del farmaco a specifiche regioni della sezione, e 3 ) consentire un’integrazione di successo con le moderne tecniche ottiche ed elettrofisiologiche. In questa recensione, evidenziamo i vantaggi unici dei dispositivi microfluidici per la ricerca in vitro di sezioni del cervello, descriviamo i recenti progressi nell’integrazione di dispositivi microfluidici con strumentazione ottica ed elettrofisiologica, e discutiamo le applicazioni cliniche della tecnologia microfluidica applicata a sezioni di cervello e di altri tessuti non-neuronali. Ci auguriamo che questa recensione servirà da guida interdisciplinare sia per i neuroscienziati che studiano il tessuto cerebrale in vitro che per gli ingegneri che stanno sviluppando ulteriormente la tecnologia della camera microfluidica per la ricerca delle neuroscienze.

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