一个反驱动的大脑器官平台可以实现自动维护和高分辨率的神经活动监测

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 生物技术是生物技术.
• 生物工程是生物工程.

背景情况:

• 分析组织培养物,特别是大脑器官,需要复杂的技术集成来监测和测量.
• 目前的方法往往缺乏先进体外研究所需的复杂协调.

研究的目的:

• 开发一个自动化研究平台,用于使用脑器官进行反驱动的细胞培养研究.
• 通过物联网 (IoT) 架构实现体外生物实验的精确,定时控制.

主要方法:

• 在定制的3D打印室系统中集成微流体学,电生理学和成像设备.
• 使用可编程的微流体进行定期养,并使用计算机视觉系统进行流体体积估计.
• 在对小鼠大脑皮层器官的7天研究中验证了自动化系统,与手动协议进行比较.

主要成果:

• 在为期7天的实验中,自动化协议成功地保持了大脑器官中的强大的神经活动.
• 每小时的电生理学记录显示,中位神经单元的发射速度和动态发射模式不断增加.
• 媒体养和交换没有对神经元发射率产生急性影响.

结论:

• 开发的自动化平台为体外脑器官研究提供了精确的控制和持续监测.
• 该系统支持长期维持神经活动,并为试剂选应用开辟了可能性.