高密度マイクロ電極アレイ上のポリジメチルシロキサン微細構造を用いたテーラード型インビトロ神経ネットワークのプロトコル

科学分野:

• 神経科学
• 生物工学
• 材料科学

背景:

• 相補金属酸化膜半導体（CMOS）ベースの高密度マイクロ電極アレイ（HD-MEA）は、神経記録のための高時間空間分解能を提供する。
• 神経ネットワークアーキテクチャを制御するためにHD-MEAにポリジメチルシロキサン（PDMS）微細構造を統合することは、現在困難であり、プラットフォーム固有である。

研究 の 目的:

• PDMS微細構造をHD-MEAに作製および統合するための、汎用性が高く再現可能なプロトコルの提示。
• 様々なHD-MEAシステムと互換性のある、定義された神経アーキテクチャのエンジニアリングを可能にすること。

主な方法:

• プロトコルは、PDMS作製、HD-MEAチップ準備、およびPDMS-HD-MEA微細構造アライメントを詳述している。
• 細胞培養手順を含み、柔軟性のための代替方法を提供する。

主要な成果:

• モジュラー神経ネットワークの再現可能な形成が達成された。
• 異なる実験システム間で特徴的なネットワーク活動パターンが観察された。
• このプロトコルは、様々なHD-MEAプラットフォームとの互換性を示した。

結論:

• 提示されたプロトコルは、PDMS微細構造とHD-MEAとの統合を簡素化する。
• このアプローチは、高度な神経科学研究のための制御された神経アーキテクチャのエンジニアリングを促進する。
• この方法は、次世代の脳コンピュータインターフェースの開発をサポートする。