Un array microelettrodo microfluidico per elettrofisiologia, stimolazione chimica e imaging simultanei di fette di cervello

[Scott A, Weir K, Easton C, Huynh W, Moody WJ, Folch A. A microfluidic microelectrode array for simultaneous electrophysiology, chemical stimulation, and imaging of brain slices. Lab Chip. 2013 Feb 21;13(4):527-35. doi: 10.1039/c2lc40826k.]

Graphical abstract: A microfluidic microelectrode array for simultaneous electrophysiology, chemical stimulation, and imaging of brain slices

Abstract:

Per comprendere l’elaborazione delle informazioni in circuiti neurali, è necessario rilevare la segnalazione sia elettrica che chimica ad alta risoluzione spaziale e temporale. Sebbene la circolazione principale di elaborazione delle informazioni neurale è elettrica, molti degli effetti a valle dei segnali elettrici sui circuiti che li generano dipendono dagli aumenti attività-dipendenti della concentrazione di calcio intracellulare. È quindi di grande utilità poter registrare segnali elettrici nei circuiti neurali in più siti, mentre allo stesso tempo si rilevano segnali ottici da reporter di livelli di calcio intracellulare. Descriviamo qui un array multi-elettrodo microfluidico (MMEA) capace di registrare ad alta risoluzione extracellulare da fette di cervello che è otticamente compatibile con imaging di calcio a risoluzione della singola cellula. Mostriamo l’applicazione del dispositivo MMEA per registrare onde di attività spontanea nello sviluppo di fettine corticali e per effettuare registrazioni extracellulari multi-sito durante l’imaging simultaneo di calcio di attività. Il MMEA ha la capacità unica di permettere contemporaneamente stimoli elettrici e chimici focali in punti diversi della superficie di una fettina di cervello.

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