多尺寸的微电极阵列与微电穿孔相结合,可有效记录细胞内动力潜力的有效记录
Xingyuan Xu1, Zhengjie Liu1, Jing Liu2
1State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Technologies, Guangdong Province Key Laboratory of Display Material and Technology, School of Electronics and Information Technology, Sun Yat-Sen University, Guangzhou, 510006, China.
Microsystems & nanoengineering
|May 13, 2025
概括
较大的微电极提高了心肌细胞记录的信号质量,而较小的微电极提高了穿孔效率. 这项研究优化了微电极设计,以实现具有成本效益的细胞内电生理学.
科学领域:
- 心血管科学 心血管科学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 电子生理学 电子生理学
背景情况:
- 微电极阵列 (MEAs) 对心肌细胞的多通道细胞外电生理学至关重要.
- 目前使用MEA进行细胞内作用电位 (AP) 记录的方法通常是昂贵的,需要高分辨率的电极和电穿孔.
- 微电极大小对微电穿孔和细胞内信号质量的影响仍未得到充分研究.
研究的目的:
- 为了研究微电极大小对细胞内AP参数和微电穿孔后记录指标的影响.
- 确定微电极尺寸如何影响信号采集质量和穿孔效率.
- 为了设计具有成本效益的微电极用于细胞内记录.
主要方法:
- 使用标准光电法制造各种尺寸的微电极.
- 在心肌细胞培养物上应用合微电穿孔技术.
- 记录心肌细胞AP和分析电生理学参数.
主要成果:
- 较大的微电极通常产生更高的振幅信号和更好的信号噪声比.
- 更小的微电极显示出更高的穿孔效率,更长的AP持续时间,以及更好的单细胞信号比率.
- 微电穿孔在更大的微电极上是可行的,而不仅仅是高分辨率的设计.
结论:
- 微电极大小显著影响细胞内AP记录质量和微电效率.
- 微电孔技术可以成功应用于更大的微电极,扩大制造可能性.
- 这项研究为高质量的细胞内电生理学记录提供了低成本制造MEA的途径.
