透明的细胞内传感平台与Si针用于同时实时成像

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 细胞生物学 细胞生物学

背景情况:

• 垂直排列的 (Si) 针提供有前途的细胞内记录能力,细胞损伤最小.
• 同时对活细胞进行成像对于了解细胞功能至关重要,但被不透明的Si基质阻碍.
• 现有的方法缺乏用于结合细胞内记录和实时成像所需的整合.

研究的目的:

• 开发一个透明的细胞内传感平台,实现同时记录和活细胞成像.
• 为了克服传统的基于的细胞内探针的光学局限性.
• 通过综合传感和成像来促进先进的细胞研究.

主要方法:

• 在透明的弹性体基板上整合的垂直Si针的制造.
• 加入一个透的网络的金银 (Au-Ag) 纳米线的透明度和导电性.
• 验证平台的电化学阻抗,光学透明度,机械合规性和细胞可行性.
• 使用反向和共聚焦显微镜同时进行细胞内记录和实时成像的演示.

主要成果:

• 开发的平台在光学上透明,在机械上兼容,并支持细胞活力.
• 同时在心肌细胞中实现了细胞内电位监测和实时成像.
• 该平台在实时成像过程中成功地在3D工程心血管组织中记录了电活动.
• 该系统与标准的实时成像技术 (如共聚焦显微镜) 的兼容性得到了证明.

结论:

• 透明的细胞内传感平台有效地将垂直Si针与弹性基板上的Au-Ag纳米线集成在一起.
• 这种新的平台克服了Si晶片的不透明性问题,实现了同时进行细胞内记录和活细胞成像.
• 这项技术在推进神经科学,心脏病学,肌肉生理学和药物查方面的研究方面具有重大潜力.