Schalenförmige Mikroelektroden-Arrays für Hirnorganoide
2022
Johns Hopkins University, Baltimore, USA
Gehirnorganoide sind wichtige Modelle für die Nachahmung einiger dreidimensionaler (3D) zytoarchitektonischer und funktioneller Aspekte des Gehirns. Multielektroden-Arrays (MEAs), die die Aufzeichnung und Stimulation der Aktivität von elektrogenen Zellen ermöglichen, bieten ein beachtliches Potenzial für die Untersuchung von Hirnorganoiden. Herkömmliche MEAs, die ursprünglich für Monolayerkulturen entwickelt wurden, bieten jedoch nur eine begrenzte Kontaktfläche für die Aufzeichnung, die auf den Boden der 3D-Organoide beschränkt ist. Inspiriert von der Form von Elektroenzephalographie-Kappen wurden hier miniaturisierte, in Wellenform integrierte MEA-Kappen für Organoide entwickelt. Die optisch transparenten Schalen bestehen aus sich selbst faltenden Polymerblättchen mit leitfähigen, polymerbeschichteten Metallelektroden. Die durch Mechaniksimulationen gesteuerte, einstellbare Faltung der Polymerblättchen der Minikappen ermöglicht eine vielseitige Aufzeichnung von Organoiden unterschiedlicher Größe. Validiert wurde die Durchführbarkeit der elektrophysiologischen Aufzeichnung von 400 bis 600 μm großen Organoiden für bis zu 4 Wochen und als Reaktion auf Glutamatstimulation. Die Studie legt nahe, dass 3D-Schalen-MEAs ein großes Potenzial für ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis und eine räumlich-zeitliche 3D-Aufnahme von Hirnorganoiden bieten.
Shell microelectrode arrays (MEAs) for brain organoids
David H. Gracias
Eingestellt am: 14.10.2021
[1] https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq5031[2] https://hub.jhu.edu/2022/08/17/brain-organoids-mini-grippers/
