RU2621841C1 - Method for stimulation of electrovibrary neuronal cells - Google Patents

Method for stimulation of electrovibrary neuronal cells Download PDF

Info

Publication number
RU2621841C1
RU2621841C1 RU2016122851A RU2016122851A RU2621841C1 RU 2621841 C1 RU2621841 C1 RU 2621841C1 RU 2016122851 A RU2016122851 A RU 2016122851A RU 2016122851 A RU2016122851 A RU 2016122851A RU 2621841 C1 RU2621841 C1 RU 2621841C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
connector
board
stimulator
microelectrode
cell cultures
Prior art date
Application number
RU2016122851A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Сергеевич Пимашкин
Арсений Андреевич Гладков
Ирина Васильевна Мухина
Антон Юрьевич Букатин
Евгений Иванович Малышев
Виктор Борисович Казанцев
Яна Игоревна Пигарева
Владимир Николаевич Колпаков
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского"
Priority to RU2016122851A priority Critical patent/RU2621841C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2621841C1 publication Critical patent/RU2621841C1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/28—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine

Landscapes

  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: method involves placing the cell cultures on a microelectrode array cup made in the form of an array of metal microelectrodes formed on a substrate with perimeter contact areas connected via conductive paths to microelectrodes. The viability of cell cultures is maintained under conditions of CO2-incubator. Generate electrical signals using a stimulator, transfer the generated signals from the stimulator to cell cultures on MEM, record the spontaneous activity of cell cultures. New is that MEM is pre-installed in a connector placed in an incubator. Moreover, in the connector above the microelectrode matrix (MEM), a board with an aperture is installed, with a projection, with pressure spring contacts connected by conductive paths. Install in such a way that the bowl with a culture of cells protrudes through the hole of the board, and the pressure spring contacts of the board are located coaxially with the contact areas of the MEM with the possibility of interacting with them. The connector and MEM are connected to the stimulator by means of a loop of wired connections. Generation of electrical signals is carried out in the form of a sequence consisting of a series of 5 pulses with an inter-pulse interval of 20 ms and an interval between the 200 ms series. In this case, the transfer of generated bipolar stimuli from the stimulator to the cell cultures is carried out by means of a loop from the wire connections connected to the connector at the output of the stimulator from one side and to the external connector of the connector on the other hand through the pressure spring contacts along the conductor tracks of the board to the contact areas of the MEM and along the conductive paths of MEM through microelectrodes.
EFFECT: possibility of continuous and prolonged stimulation of the culture of electroexcitable neuronal cells, the improvement of the physiological conditions necessary for its development, and the enhancement of the reliability of the experiment.
8 cl, 5 dwg, 1 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к исследованиям в области медицины и физиологии, касается способа стимуляции электровозбудимых нейрональных клеток, который может быть использован в электрофизиологических исследованиях для хронической электрической стимуляции электровозбудимых клеток (например, культур нейронональных клеток), выращиваемых на микроэлектродной матрице (МЭМ).The present invention relates to research in the field of medicine and physiology, relates to a method of stimulation of electro-excitable neuronal cells, which can be used in electrophysiological studies for chronic electrical stimulation of electro-excitable cells (e.g., cultures of neuronal cells) grown on a microelectrode matrix (MEM).

Известен макет физиологической микросенсорной системы на основе нервных клеток (RU 128761 U1, кл. G09B 23/28, опубл. 27.05.2013 г.), служащей для регистрации активности нейрональных культур. Система содержит микроскоп с помещенной в него матрицей с культурой нервных клеток, блок регистрации генерируемой нервными клетками электрической активности и генератор стимулирующих импульсов. Микроскоп выполнен с возможностью фотографической цифровой регистрации флуоресцентного свечения нервных клеток, а матрица с культурой нервных клеток связана с упомянутым блоком регистрации и генератором стимулирующих импульсов. С помощью данной системы осуществляют стимуляцию нейрональной культуры генератором стимулирующих импульсов. В качестве стимулятора используют установку производства компании Multichannel Systems (Германия). Установкой управляют посредством рабочей станции при помощи пакета программного обеспечения, обеспечивающего регистрацию электрической активности клеток, выбор электродов и управление стимуляцией, генерацию и загрузку паттернов стимуляции, а также управление термостатом, в который помещена культура клеток.A known model of a physiological microsensory system based on nerve cells (RU 128761 U1, class G09B 23/28, publ. 05/27/2013), which is used to record the activity of neuronal cultures. The system contains a microscope with a matrix of nerve cell culture placed in it, a unit for recording electrical activity generated by nerve cells, and a stimulating pulse generator. The microscope is made with the possibility of photographic digital registration of the fluorescent glow of nerve cells, and a matrix with a culture of nerve cells is connected to the aforementioned registration unit and a stimulating pulse generator. Using this system, neuronal culture is stimulated by a stimulating pulse generator. As a stimulant, a plant manufactured by Multichannel Systems (Germany) is used. The installation is controlled by a workstation using a software package that records the electrical activity of cells, selects electrodes and controls stimulation, generates and loads stimulation patterns, and controls the thermostat in which the cell culture is placed.

Недостатком указанной системы является то, что с ее помощью может быть реализована только временная стимуляция клеток в пределах 10 минут, в течение которых клеточная культура находится не в стерильных условиях и без постоянной подачи 5% СО2, вследствие чего повышается риск заражения культуры клеток, снижается надежность эксперимента.The disadvantage of this system is that it can be implemented only temporary stimulation of cells within 10 minutes, during which the cell culture is not in sterile conditions and without a constant supply of 5% CO 2 , which increases the risk of infection of cell culture, decreases reliability of the experiment.

Известен способ стимуляции культуры нейрональных клеток, осуществляемый с помощью системы, содержащей стимулятор (Master-8, A.M.P.I., Израиль), двухстимульные изоляторы (ISO-Flex, A.M.P.I., Израиль) и чашку с нейрональной культурой, на которую выводятся два стимулирующих электрода (Chaejeong Н. et al. The control of neural cell-to-cell interactions through non-contact electrical field stimulation using graphene electrodes. Biomaterials. 32 (2011) 19-27). Электроды выполняют из графена на пленке из полиэтилентерефталата (ПЭТ пленка) и соединяют со стимулятором посредством золотых проводов. Нервные клетки культивируют в пространстве между двумя электродами, чашку с нейрональной культурой помещают в инкубатор с постоянной концентрацией СО2. На время стимуляции систему устанавливают на электронный микроскоп (HRTEM; JEM 2100F, JEOL, Япония) с возможностью фотографической цифровой регистрации флуоресцентного свечения нервных клеток.A known method of stimulating a culture of neuronal cells, carried out using a system containing a stimulator (Master-8, AMPI, Israel), two-stimulus isolators (ISO-Flex, AMPI, Israel) and a cup with a neuronal culture, which displays two stimulating electrodes (Chaejeong N . et al. The control of neural cell-to-cell interactions through non-contact electrical field stimulation using graphene electrodes. Biomaterials. 32 (2011) 19-27). The electrodes are made of graphene on a film of polyethylene terephthalate (PET film) and connected to the stimulator through gold wires. Nerve cells are cultured in the space between the two electrodes, the neuronal culture dish is placed in an incubator with a constant concentration of CO 2 . At the time of stimulation, the system is mounted on an electron microscope (HRTEM; JEM 2100F, JEOL, Japan) with the possibility of photographic digital recording of fluorescence of nerve cells.

Недостатком способа является отсутствие возможности регистрации электрической активности клеток. Кроме этого, используемая система приспособлена под определенную задачу (два электрода и ограниченное пространство для посадки клеток между ними), поэтому ее использование в других экспериментах (например, для хронической стимуляции нейрональных клеток) без изменения конфигурации невозможно.The disadvantage of this method is the inability to register the electrical activity of cells. In addition, the system used is adapted to a specific task (two electrodes and a limited space for planting cells between them), therefore, its use in other experiments (for example, for chronic stimulation of neuronal cells) without changing the configuration is impossible.

Известен способ временной стимуляции первичных фоторецепторных клеток сетчатки, осуществляемый с помощью системы, которая представляет собой два U-образных электрода (Jiani Medical Equipment Company, Китай), соединенных со стимулятором (Multichannel Systems, Германия). Электроды устанавливают в чашке с культурой клеток на время стимуляции таким образом, чтобы они не соприкасались со слоем клеток. На время стимуляции (1 час) чашку с культурой клеток помещают в стерильную влажную среду (Wen-ting Z. et al. Electrical stimulation ameliorates light-induced photoreceptor degeneration in vitro via suppressing the proinflammatory effect of microglia and enhancing the neurotrophic potential of Muller cells. Experimental Neurology. 238 (2012) 192-208).A known method of temporary stimulation of primary photoreceptor cells of the retina, carried out using a system that consists of two U-shaped electrodes (Jiani Medical Equipment Company, China) connected to a stimulator (Multichannel Systems, Germany). The electrodes are placed in a cell culture dish at the time of stimulation so that they do not come into contact with the cell layer. At the time of stimulation (1 hour), the cell culture plate is placed in a sterile moist environment (Wenting Z. et al. Electrical stimulation ameliorates light-induced photoreceptor degeneration in vitro via suppressing the proinflammatory effect of microglia and enhancing the neurotrophic potential of Muller cells Experimental Neurology. 238 (2012) 192-208).

Недостатками данного способа являются невозможность регистрации электрической активности клеток, появление риска заражения культуры клеток вследствие периодического помещения электродов в чашку с культурой клеток. Кроме этого, в силу отсутствия постоянной подачи СО2 к культуре клеток используемая система не предусмотрена для длительных экспериментов со стимуляцией.The disadvantages of this method are the inability to register the electrical activity of the cells, the risk of infection of the cell culture due to periodic placement of the electrodes in a cup with cell culture. In addition, due to the lack of a constant supply of CO 2 to the cell culture, the system used is not intended for long-term experiments with stimulation.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ стимуляции электровозбудимых клеток, известный из статьи «Динамика вызванной биоэлектрической активности нейрональных сетей in vitro» (Е.А. Корягина, А.С. Пимашкин, В.Б. Казанцев, И.В. Мухина, опубл. в журнале «Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского», 2011 г., №2(2), с. 254-261), принятый за ближайший аналог (прототип).The closest in technical essence and the achieved result to the proposed invention is a method of stimulation of electroexcited cells, known from the article "Dynamics of evoked bioelectric activity of neural networks in vitro" (EA Koryagina, AS Pimashkin, VB Kazantsev, I .V. Mukhina, publ. In the journal "Bulletin of the Nizhny Novgorod University named after NI Lobachevsky", 2011, No. 2 (2), pp. 254-261), adopted for the closest analogue (prototype).

Способ по прототипу включает размещение культур клеток на чаше микроэлектродной матрицы, поддержание жизнеспособности культур клеток в условиях СО2-инкубатора при температуре 35,5°С и газовой смеси 95% О2 и 5% СО2, генерацию электрических сигналов с помощью стимулятора, передачу генерируемых сигналов от стимулятора к культурам клеток на микроэлектродной матрице, регистрацию спонтанной активности культур клеток. При этом используют культуры клеток гиппокампа, полученные от 18-дневных эмбрионов белых беспородных мышей. Последовательности биполярных импульсов тока амплитудой 50 мкА и длительностью 500 мкс подают на различные электроды с частотой, соизмеримой с частотой следования спонтанных пачек.The prototype method includes placing cell cultures on a bowl of a microelectrode matrix, maintaining cell culture viability under conditions of a CO 2 incubator at a temperature of 35.5 ° C and a gas mixture of 95% O 2 and 5% CO 2 , generating electrical signals using a stimulator, transmission generated signals from the stimulator to cell cultures on the microelectrode matrix, registration of spontaneous activity of cell cultures. In this case, hippocampal cell cultures obtained from 18-day-old embryos of outbred mice are used. Sequences of bipolar current pulses with an amplitude of 50 μA and a duration of 500 μs are applied to various electrodes with a frequency commensurate with the repetition rate of spontaneous packs.

Недостатком способа по прототипу является отсутствие стерильности условий, в которых выращивается культура электровозбудимых нейрональных клеток, что в целом ухудшает физиологические условия, необходимые для ее развития, и снижает надежность эксперимента.The disadvantage of the prototype method is the lack of sterility of the conditions under which a culture of electrically excitable neuronal cells is grown, which generally worsens the physiological conditions necessary for its development and reduces the reliability of the experiment.

В задачу изобретения положено создание нового способа стимуляции электровозбудимых нейрональных клеток для формирования культуры электровозбудимых нейрональных клеток с характеристиками, близкими к характеристикам клеток живого развивающегося мозга, которую можно было бы использовать для дальнейших медицинских и научных исследований.The objective of the invention is the creation of a new method of stimulation of electrically excitable neuronal cells to form a culture of electrically excitable neuronal cells with characteristics similar to those of living developing brain cells, which could be used for further medical and scientific research.

Техническим результатом от использования изобретения является возможность непрерывной и длительной (хронической) стимуляции культуры электровозбудимых нейрональных клеток, улучшение физиологических условий, необходимых для ее развития, повышение надежности эксперимента.The technical result from the use of the invention is the possibility of continuous and long-term (chronic) stimulation of a culture of electrically excitable neuronal cells, an improvement in the physiological conditions necessary for its development, and an increase in the reliability of the experiment.

Поставленная задача достигается тем, что в способе стимуляции электровозбудимых клеток, включающем размещение культур клеток на чаше микроэлектродной матрицы, выполненной в виде массива из металлических микроэлектродов, сформированных на подложке, с контактными площадками по периметру, соединенными посредством токопроводящих дорожек с микроэлектродами, поддержание жизнеспособности культур клеток в условиях СО2-инкубатора, генерацию электрических сигналов с помощью стимулятора, передачу генерируемых сигналов от стимулятора к культурам клеток на микроэлектродной матрице, регистрацию спонтанной активности культур клеток, микроэлектродную матрицу предварительно устанавливают в коннектор, помещенный в инкубатор, причем в коннекторе над микроэлектродной матрицей устанавливают плату с отверстием, с выступом, с прижимными пружинными контактами, соединенными токопроводящими дорожками таким образом, чтобы чаша с культурой клеток выступала сквозь отверстие платы, а прижимные пружинные контакты платы были расположены соосно контактным площадкам микроэлектродной матрицы с возможностью взаимодействия с ними, коннектор и микроэлектродную матрицу соединяют со стимулятором посредством шлейфа из проводных соединений, генерацию электрических сигналов осуществляют в виде последовательности, состоящей из серии 5 импульсов с межимпульсным интервалом 20 мс и интервалом между сериями 200 мс, при этом передачу генерируемых биполярных стимулов от стимулятора к культурам клеток осуществляют посредством шлейфа из проводных соединений, подключенного к разъему на выходе стимулятора с одной стороны и к внешнему разъему коннектора с другой стороны, через прижимные пружинные контакты по токопроводящим дорожкам платы на контактные площадки микроэлектродной матрицы и по токопроводящим дорожкам микроэлектродной матрицы через микроэлектроды; коннектор содержит основание и крышку, выполненные с возможностью герметичного соединения друг с другом, основание выполнено с отверстием для выступа платы, крышка выполнена с отверстием, покрытым фильтрующей мембраной, при этом микроэлектродную матрицу устанавливают на дно основания, выступ платы выполняют выходящим за периметр основания через отверстие для выступа платы и соединяют с внешним разъемом; используют микроэлектродную матрицу, изготовленную в виде массива из 60 золотых микроэлектродов с 60 контактными площадками по периметру, при этом 56 электродов микроэлектродной матрицы выполняют диаметром 50 мкм и используют для регистрации электрофизиологической активности культуры клеток, а 4 электрода выполняют диаметром 500 мкм и используют для хронической стимуляции клеток; используют измерительные электроды, импеданс которых не превышает 500 кОм; токопроводящие дорожки и всю поверхность микроэлектродной матрицы, которая контактирует с культурами клеток, кроме микроэлектродов, покрывают полимером SU - 8 (MicroChem, США) толщиной 2-3 мкм; используют культуры дифференцированных нейронов гиппокампа эмбрионов мышей; поддержание жизнеспособности культуры клеток осуществляют в условиях стандартного инкубатора при постоянной температуре 35°С, 5% концентрации СО2 и 100% влажности; осуществляют генерацию электрических сигналов в виде единичных биполярных электрофизиологических импульсов с регулируемой амплитудой 600-800 мкВ и фиксированной длительностью 500 мкс при входном триггер-сигнале амплитудой 5 В.This object is achieved in that in a method of stimulating electroexcited cells, including placing cell cultures on a bowl of a microelectrode matrix made in the form of an array of metal microelectrodes formed on a substrate, with contact pads around the perimeter connected by conducting paths with microelectrodes, maintaining the viability of cell cultures in a CO 2 incubator, the generation of electrical signals by the stimulator, the transmission signals generated by the stimulator to cool rounds of cells on the microelectrode matrix, registration of spontaneous activity of cell cultures, the microelectrode matrix is pre-installed in the connector placed in the incubator, and in the connector above the microelectrode matrix, a board is installed with a hole, with a protrusion, with pressure spring contacts connected by conductive paths so that the cup with the cell culture protruded through the hole of the board, and the clamping spring contacts of the board were aligned with the contact pads of the microelectrode tees with the ability to interact with them, the connector and the microelectrode matrix are connected to the stimulator via a loop of wire connections, the generation of electrical signals is carried out in the form of a sequence consisting of a series of 5 pulses with an interpulse interval of 20 ms and an interval between series of 200 ms, while the transmission of generated bipolar stimuli from the stimulator to cell cultures are carried out by means of a loop of wire connections connected to the connector at the output of the stimulator on one side and to the external azemu connector on the other hand, through nip spring contacts by conductive paths on the board pads matrix microelectrode and microelectrode matrix wirings through the microelectrodes; the connector contains a base and a cover, made with the possibility of tight connection with each other, the base is made with a hole for the protrusion of the board, the cover is made with a hole covered with a filter membrane, the microelectrode matrix is installed on the bottom of the base, the protrusion of the board is performed beyond the perimeter of the base through the hole for the protrusion of the board and connect to an external connector; using a microelectrode matrix made in the form of an array of 60 gold microelectrodes with 60 pads along the perimeter, with 56 electrodes of the microelectrode matrix being 50 μm in diameter and used to record the electrophysiological activity of the cell culture, and 4 electrodes being 500 μm in diameter and used for chronic stimulation cells; using measuring electrodes whose impedance does not exceed 500 kOhm; conductive paths and the entire surface of the microelectrode matrix, which is in contact with cell cultures, in addition to microelectrodes, are coated with a SU-8 polymer (MicroChem, USA) 2-3 microns thick; using cultures of differentiated hippocampal neurons of mouse embryos; maintaining the viability of the cell culture is carried out in a standard incubator at a constant temperature of 35 ° C, 5% concentration of CO 2 and 100% humidity; they generate electrical signals in the form of single bipolar electrophysiological pulses with an adjustable amplitude of 600-800 μV and a fixed duration of 500 μs with an input trigger signal with an amplitude of 5 V.

На фиг. 1 представлена установка, с помощью которой осуществляют хроническую стимуляцию электровозбудимых клеток.In FIG. 1 shows a setup with which chronic stimulation of electroexcited cells is performed.

На фиг. 2 представлен коннектор установки для хронической стимуляции электровозбудимых клеток, где: 2а - коннектор в собранном виде; 2б - коннектор в разобранном виде; 2в - плата коннектора.In FIG. 2 shows the connector of the apparatus for chronic stimulation of electroexcited cells, where: 2a is the assembled connector; 2b - disassembled connector; 2c - connector board.

На фиг. 3 представлены фотографии нейронов около микроэлектродов матрицы.In FIG. Figure 3 shows photographs of neurons near the matrix microelectrodes.

На фиг. 4 представлен растр активности электродов матрицы на 4 день in vitro до хронической стимуляции. Каждая точка - время возникновения спайка на каждом микроэлектроде.In FIG. 4 shows a raster of matrix electrode activity on day 4 in vitro prior to chronic stimulation. Each point is the spike occurrence time at each microelectrode.

На фиг. 5 представлен растр активности электродов матрицы на 15 день in vitro, хроническая стимуляция проводилась на протяжении 11 дней.In FIG. Figure 5 shows a raster of the activity of matrix electrodes on day 15 in vitro; chronic stimulation was carried out for 11 days.

Предлагаемый способ хронической стимуляции электровозбудимых клеток осуществляют на установке, которая конструктивно на фиг.1 содержит:The proposed method of chronic stimulation of electroexcited cells is carried out on the installation, which structurally in figure 1 contains:

1 - стимулятор;1 - stimulant;

2 - коннектор;2 - connector;

3 - инкубатор.3 - incubator.

Конструктивно коннектор 2 на фиг. 2 содержит:Structurally, the connector 2 in FIG. 2 contains:

4 - основание;4 - base;

5 - отверстие для выступа платы;5 - hole for the protrusion of the board;

6 - прозрачное окно;6 - a transparent window;

7 - крышку;7 - a cover;

8 - отверстие с фильтрующей мембраной;8 - hole with a filtering membrane;

9 - микроэлектродную матрицу;9 - microelectrode matrix;

10 - чашу;10 - a bowl;

11 - контактные площадки;11 - contact pads;

12 - токопроводящие дорожки микроэлектродной матрицы;12 - conductive paths of the microelectrode matrix;

13 - плату;13 - fee;

14 - отверстие платы;14 - hole board;

15 - выступ;15 - ledge;

16 - прижимные пружинные контакты для соединения с микроэлектродной матрицей;16 - clamping spring contacts for connection with a microelectrode matrix;

17 - токопроводящие дорожки платы;17 - conductive circuit board;

18 - внешний разъем.18 is an external connector.

Сборку предлагаемой установки осуществляют следующим образом.The assembly of the proposed installation is as follows.

Изготавливают стимулятор 1 с разъемом на выходе для нескольких проводных соединений, например четырех. Количество проводных соединений должно соответствовать количеству стимулируемых электродов на микроэлектродной матрице 9.A stimulator 1 is made with an outlet connector for several wired connections, for example four. The number of wire connections should correspond to the number of stimulated electrodes on the microelectrode matrix 9.

Шлейф выполняют, например, длиной от 100 см. Длина шлейфа должна быть достаточна для изоляции стимулятора 1 и коннектора 2 друг от друга через инкубатор 3.The loop is performed, for example, from a length of 100 cm. The length of the loop should be sufficient to isolate the stimulator 1 and connector 2 from each other through the incubator 3.

Изготавливают коннектор 2 в виде контейнера, например, из пластика с основанием 4, с крышкой 7. Основание 4 выполняют с отверстием 5 для выступа платы, а также, например, с углублением, с внутренними выступами и с прозрачным окном 6 на дне основания 4. Крышку 7 выполняют с отверстием 8. Отверстие 8 покрывают фильтрующей мембраной, пропускающей газ СО2, необходимый для жизнеобеспечения клеток.The connector 2 is made in the form of a container, for example, of plastic with a base 4, with a cover 7. The base 4 is made with a hole 5 for the protrusion of the board, as well as, for example, with a recess, with internal protrusions and with a transparent window 6 at the bottom of the base 4. The lid 7 is made with a hole 8. The hole 8 is covered with a filter membrane that lets in CO 2 gas, which is necessary for cell support.

Используют микроэлектродную матрицу 9, изготовленную в виде массива из металлических микроэлектродов, сформированных на стеклянной или кремниевой подложке, с цилиндрической чашей 10 по центру и контактными площадками 11 по периметру, соединенными с микроэлектродами посредством токопроводящих дорожек.12.A microelectrode matrix 9 is used, made in the form of an array of metal microelectrodes formed on a glass or silicon substrate, with a cylindrical bowl 10 in the center and contact pads 11 around the perimeter connected to the microelectrodes by means of conductive tracks. 12.

Например, используют микроэлектродную матрицу 9, изготовленную в виде массива из 60 золотых микроэлектродов с 60 контактными площадками по периметру. При этом часть, например 56 микроэлектродов, выполняют диаметром 50 мкм и используют для регистрации электрофизиологической активности нейрональной культуры, а остальные, например 4 микроэлектрода, выполняют диаметром 500 мкм и используют для хронической стимуляции клеток.For example, using a microelectrode matrix 9, made in the form of an array of 60 gold microelectrodes with 60 pads around the perimeter. In this case, a part, for example 56 microelectrodes, is made with a diameter of 50 μm and used to record the electrophysiological activity of a neuronal culture, and the rest, for example 4 microelectrodes, is made with a diameter of 500 μm and used for chronic cell stimulation.

Токопроводящие дорожки 12 и всю поверхность микроэлектродной матрицы 9, которая контактирует с клетками, кроме микроэлектродов, покрывают, например, полимером SU - 8 (MicroChem, США) толщиной 2-3 мкм, обеспечивая их изоляцию от контакта с клеточной средой.Conducting paths 12 and the entire surface of the microelectrode matrix 9, which is in contact with the cells, in addition to microelectrodes, are coated, for example, with an SU - 8 polymer (MicroChem, USA) 2-3 microns thick, providing isolation from contact with the cell medium.

Культуры нейронональных клеток на питательной среде помещают на цилиндрическую чашу 10 микроэлектродной матрицы 9 непосредственно перед установкой микроэлектродной матрицы 9 в коннектор 2.Culture of neuronal cells on a nutrient medium is placed on a cylindrical bowl 10 of the microelectrode matrix 9 immediately before installing the microelectrode matrix 9 in the connector 2.

Изготавливают плату 13 с отверстием 14, с выступом 15, с прижимными пружинными контактами 16 для соединения с микроэлектродной матрицей 9 и с внешним разъемом 18, соединенными токопроводящими дорожками 17.A board 13 is made with an aperture 14, with a protrusion 15, with pressure spring contacts 16 for connection with a microelectrode matrix 9 and with an external connector 18 connected by conductive tracks 17.

Внешний разъем 18 выполняют, например, из стандартной штыревой вилки с расстоянием 2.54 мм между штырьками.The external connector 18 is made, for example, from a standard pin plug with a distance of 2.54 mm between the pins.

На дно основания 4 устанавливают микроэлектродную матрицу 9 с культурами нейрональных клеток на питательной среде на чаше 10. Плату 13 устанавливают, например, на внутренние выступы основания 4 таким образом, чтобы сквозь отверстие 14 выступала чаша 10 микроэлектродной матрицы 9, выступ 15 выходил за периметр основания 4 через отверстие 5, прижимные пружинные контакты 16 были расположены над контактными площадками 11 микроэлектродной матрицы 9 и взаимодействовали с ними. Затем герметично соединяют основание 4 с крышкой 7 коннектора 2. Для этого место соединения основания 4 с крышкой 7 коннектора 2, а также отверстие 5, которое контактирует с выступом 15 платы 13, покрывают силиконом для обеспечения герметичности и предотвращения попадания на клетки матрицы 9 бактерий и спор грибов. Выступ 15 платы 13 соединяют с внешним разъемом 18, например, с помощью пайки. При этом внешний разъем 18 оставляют снаружи коннектора 2 для соединения со шлейфом проводных соединений.At the bottom of base 4, a microelectrode matrix 9 with cultures of neuronal cells on a nutrient medium in the bowl 10 is installed. A plate 13 is installed, for example, on the internal protrusions of the base 4 so that the cup 10 of the microelectrode matrix 9 protrudes through the hole 14, the protrusion 15 extends beyond the perimeter 4 through the hole 5, the clamping spring contacts 16 were located above the contact pads 11 of the microelectrode matrix 9 and interacted with them. Then, the base 4 is tightly connected to the cover 7 of the connector 2. For this, the connection point of the base 4 with the cover 7 of the connector 2, as well as the hole 5, which contacts the protrusion 15 of the board 13, are coated with silicone to ensure tightness and to prevent bacteria from entering the cells of the matrix 9 and spore of mushrooms. The protrusion 15 of the board 13 is connected to an external connector 18, for example, by soldering. In this case, the external connector 18 is left on the outside of the connector 2 for connection with a cable of wire connections.

Для осуществления хронической стимуляции электровозбудимых клеток коннектор 2 помещают в стандартный инкубатор 3, в котором поддерживают постоянную температуру в 35°С и 100% влажность. Используют инкубатор 3 с отверстием для проведения шлейфа, которое герметично закрывают. Отверстие в инкубаторе 3, через которое прокладывают шлейф, герметично закрывают, например, с помощью мягкой пробки из полимера так, чтобы не повредить шлейф и предотвратить утечку газа из инкубатора 3.For the implementation of chronic stimulation of electroexcited cells, connector 2 is placed in a standard incubator 3, in which a constant temperature of 35 ° C and 100% humidity are maintained. Use the incubator 3 with a hole for holding the loop, which is hermetically closed. The hole in the incubator 3, through which the loop is laid, is hermetically closed, for example, using a soft polymer plug so as not to damage the loop and to prevent gas leakage from the incubator 3.

Соединяют стимулятор 1 с коннектором 2 путем подключения шлейфа из проводных соединений к разъему стимулятора 1 и к внешнему разъему 18 коннектора.Connect the stimulator 1 with the connector 2 by connecting a loop of wire connections to the connector of the stimulator 1 and to the external connector 18 of the connector.

Стимуляцию электровозбудимых клеток с помощью предлагаемой установки осуществляют следующим образом.Stimulation of electroexcited cells using the proposed installation is as follows.

С помощью стимулятора 1 генерируют последовательность, состоящую из серии 5 импульсов с межимпульсным интервалом 20 мс и интервалом между сериями 200 мс в течение всего периода жизнедеятельности культуры клеток. Генерируют последовательность, например, биполярных электрофизиологических импульсов с регулируемой амплитудой 600-800 мкВ и фиксированной длительностью 500 мкс по заданному протоколу.Using stimulator 1, a sequence is generated consisting of a series of 5 pulses with an interpulse interval of 20 ms and an interval between series of 200 ms throughout the life of the cell culture. A sequence is generated, for example, of bipolar electrophysiological pulses with an adjustable amplitude of 600-800 μV and a fixed duration of 500 μs according to a given protocol.

Передачу генерируемых биполярных импульсов от стимулятора 1 на микроэлектродную матрицу 9 осуществляют посредством шлейфа, например, из четырех проводников, подключенного к разъему на выходе стимулятора 1 с одной стороны и к внешнему разъему 18 коннектора 2 с другой стороны. При этом генерируемые биполярные стимулы передаются через прижимные пружинные контакты 16 по токопроводящим дорожкам 17 платы 13 на контактные площадки 11 микроэлектродной матрицы 9, по токопроводящим дорожкам 12 микроэлектродной матрицы 9 на микроэлектроды и к культурам клеток.The generated bipolar pulses are transmitted from the stimulator 1 to the microelectrode matrix 9 by means of a loop, for example, of four conductors connected to the connector at the output of the stimulator 1 on the one hand and to the external connector 18 of the connector 2 on the other hand. In this case, the generated bipolar stimuli are transmitted through the clamping spring contacts 16 along the conductive paths 17 of the board 13 to the contact pads 11 of the microelectrode matrix 9, along the conductive paths 12 of the microelectrode matrix 9 to the microelectrodes and to cell cultures.

Таким образом, осуществление предлагаемого способа на указанной установке обеспечивает:Thus, the implementation of the proposed method on the specified installation provides:

- стерильность условий, в которых выращивается культура электровозбудимых нейрональных клеток, что в целом улучшает физиологические условия, необходимые для ее развития, и повышает надежность эксперимента;- sterility of the conditions under which the culture of electrically excitable neuronal cells is grown, which generally improves the physiological conditions necessary for its development, and increases the reliability of the experiment;

- непрерывную длительную стимуляцию культуры электровозбудимых клеток (в течение всего периода жизнедеятельности культуры клеток), имитирующую постоянную электрическую активность нейрональных клеток в развивающемся мозге, что позволяет сформировать культуру электровозбудимых нейрональных клеток с характеристиками, близкими к характеристикам клеток живого развивающегося мозга, которую можно использовать для дальнейших медицинских и научных исследований.- continuous long-term stimulation of the culture of electrically excitable cells (throughout the life of the cell culture), simulating the constant electrical activity of neuronal cells in the developing brain, which allows the formation of a culture of electrically excitable neuronal cells with characteristics similar to those of living developing brain cells, which can be used for further medical and scientific research.

Ниже приведен пример конкретного использования предлагаемого изобретения.The following is an example of a specific use of the invention.

На чашу 10 стерильной микроэлектродной матрицы 9 с питательной средой была произведена посадка культуры дифференцированных нейронов гиппокампа эмбрионов мышей на 18-й день развития (Pimashkin et al., 2013). Микроэлектродная матрица 9 устанавливалась в коннектор 2, сверху помещалась плата 13 так, что контактные площадки 11 матрицы 9 располагались под прижимными пружинными контактами 16 платы 12 и взаимодействовали с ними. Затем основание 4 соединялось с крышкой 7 коннектора 2.A culture of differentiated hippocampal neurons of mouse embryos was planted on the bowl 10 of a sterile microelectrode matrix 9 with nutrient medium on the 18th day of development (Pimashkin et al., 2013). The microelectrode matrix 9 was installed in the connector 2, a board 13 was placed on top so that the contact pads 11 of the matrix 9 were located under the spring clamping contacts 16 of the board 12 and interacted with them. Then the base 4 was connected to the cover 7 of the connector 2.

Коннектор 2 находился в стандартном инкубаторе 3, в котором поддерживалась постоянная температура в 35°С, 5% концентрация СО2 и 100% влажность.Connector 2 was located in a standard incubator 3, which maintained a constant temperature of 35 ° C, 5% concentration of CO 2 and 100% humidity.

На четвертый день in vitro коннектор 2 через внешний разъем 18 платы 13 и шлейфа из четырех проводников соединялся со стимулятором 1. На 4 микроэлектрода диаметром 500 мкм микроэлектродной матрицы 9 подавалась постоянная стимуляция, состоящая из серии 5 импульсов с межимпульсным интервалом 20 мс и интервалом между сериями 200 мс.On the fourth day in vitro, the connector 2 was connected to the stimulator 1 through an external connector 18 of the board 13 and a loop of four conductors 1. A constant stimulation consisting of a series of 5 pulses with an inter-pulse interval of 20 ms and an interval between series was applied to 4 microelectrodes with a diameter of 500 μm of microelectrode matrix 9 200 ms

Каждый день с четвертого дня in vitro в течение 10 минут биоэлектрическая активность нейрональной культуры регистрировалась с помощью установки MEA-USB-128-BC-Inv (Multichannel Systems) и снимались фотографии культуры на микроскопе Leica DFC420 С. Анализ биоэлектрической активности производился с помощью программы Meaman (Пимашкин А.С. Свидетельство №2012611190 от 27.01.2012).Every day from the fourth day in vitro for 10 minutes, the bioelectric activity of the neuronal culture was recorded using the MEA-USB-128-BC-Inv (Multichannel Systems) setup and photographs of the culture were taken on a Leica DFC420 C microscope. The bioelectrical activity was analyzed using the Meaman program (Pimashkin A.S. Certificate No.2012611190 dated January 27, 2012).

В результате наблюдалось сохранение жизнеспособности нейронов хронической стимуляции (фиг. 3, 4, 5). Также наблюдалось изменение характера динамики биоэлектрической активности.As a result, the persistence of chronic stimulation neurons was observed (Figs. 3, 4, 5). A change in the nature of the dynamics of bioelectric activity was also observed.

Claims (8)

1. Способ стимуляции электровозбудимых нейрональных клеток, включающий размещение культур клеток на чаше микроэлектродной матрицы, выполненной в виде массива из металлических микроэлектродов, сформированных на подложке, с контактными площадками по периметру, соединенными посредством токопроводящих дорожек с микроэлектродами, поддержание жизнеспособности культур клеток в условиях СО2-инкубатора, генерацию электрических сигналов с помощью стимулятора, передачу генерируемых сигналов от стимулятора к культурам клеток на микроэлектродной матрице, регистрацию спонтанной активности культур клеток, отличающийся тем, что микроэлектродную матрицу предварительно устанавливают в коннектор, помещенный в инкубатор, причем в коннекторе над микроэлектродной матрицей устанавливают плату с отверстием, с выступом, с прижимными пружинными контактами, соединенными токопроводящими дорожками, таким образом, чтобы чаша с культурой клеток выступала сквозь отверстие платы, а прижимные пружинные контакты платы были расположены соосно контактным площадкам микроэлектродной матрицы с возможностью взаимодействия с ними, коннектор и микроэлектродную матрицу соединяют со стимулятором посредством шлейфа из проводных соединений, генерацию электрических сигналов осуществляют в виде последовательности, состоящей из серии 5 импульсов межимпульсным интервалом 20 мс и интервалом между сериями 200 мс, при этом передачу генерируемых биполярных стимулов от стимулятора к культурам клеток осуществляют посредством шлейфа из проводных соединений, подключенного к разъему на выходе стимулятора с одной стороны и к внешнему разъему коннектора с другой стороны, через прижимные пружинные контакты по токопроводящим дорожкам платы на контактные площадки микроэлектродной матрицы и по токопроводящим дорожкам микроэлектродной матрицы через микроэлектроды.1. A method of stimulating electroexcited neuronal cells, comprising placing cell cultures on a bowl of a microelectrode matrix made in the form of an array of metal microelectrodes formed on a substrate, with contact pads along the perimeter connected by conductive paths with microelectrodes, maintaining the viability of cell cultures under conditions of CO 2 -incubator, the generation of electrical signals using a stimulator, the transmission of the generated signals from the stimulator to cell cultures on a microelectric bottom matrix, registration of spontaneous activity of cell cultures, characterized in that the microelectrode matrix is pre-installed in the connector placed in the incubator, and in the connector above the microelectrode matrix, a board with a hole, with a protrusion, with pressure spring contacts connected by conductive paths is installed, thus so that the cell culture bowl protrudes through the hole of the board, and the pressure spring contacts of the board are aligned with the contact pads of the microelectrode matrix the ability to interact with them, the connector and the microelectrode matrix are connected to the stimulator by a loop of wire connections, the generation of electrical signals is carried out in the form of a sequence consisting of a series of 5 pulses with an inter-pulse interval of 20 ms and an interval between series of 200 ms, while the transmission of generated bipolar stimuli from the stimulator cell cultures are carried out by means of a loop of wire connections connected to the connector at the output of the stimulator on one side and to the external connector onnektora on the other hand, by pressing the spring contacts by conductive paths on the board pads microelectrode array and wirings microelectrode array through microelectrodes. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что коннектор содержит основание и крышку, выполненные с возможностью герметичного соединения друг с другом, основание выполнено с отверстием для выступа платы, крышка выполнена с отверстием, покрытым фильтрующей мембраной, при этом микроэлектродную матрицу устанавливают на дно основания, выступ платы выполняют выходящим за периметр основания через отверстие для выступа платы и соединяют с внешним разъемом.2. The method according to p. 1, characterized in that the connector contains a base and a cover made with the possibility of tight connection with each other, the base is made with a hole for the protrusion of the board, the cover is made with a hole covered by a filter membrane, while the microelectrode matrix is mounted on the bottom of the base, the protrusion of the board is performed extending beyond the perimeter of the base through the hole for the protrusion of the board and connected to an external connector. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют микроэлектродную матрицу, изготовленную в виде массива из 60 золотых микроэлектродов с 60 контактными площадками по периметру, при этом 56 электродов микроэлектродной матрицы выполняют диаметром 50 мкм и используют для регистрации электрофизиологической активности культуры клеток, а 4 электрода выполняют диаметром 500 мкм и используют для хронической стимуляции клеток.3. The method according to p. 1, characterized in that they use a microelectrode matrix made in the form of an array of 60 gold microelectrodes with 60 contact pads along the perimeter, while 56 electrodes of the microelectrode matrix are made with a diameter of 50 μm and used to record the electrophysiological activity of the cell culture, and 4 electrodes have a diameter of 500 μm and are used for chronic cell stimulation. 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что используют измерительные электроды, импеданс которых не превышает 500 кОм.4. The method according to p. 3, characterized in that the use of measuring electrodes, the impedance of which does not exceed 500 kOhm. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что токопроводящие дорожки и всю поверхность микроэлектродной матрицы, которая контактирует с культурами клеток, кроме микроэлектродов, покрывают полимером SU - 8 (MicroChem, США) толщиной 2-3 мкм.5. The method according to p. 1, characterized in that the conductive paths and the entire surface of the microelectrode matrix, which is in contact with cell cultures, in addition to microelectrodes, are coated with an SU-8 polymer (MicroChem, USA) 2-3 microns thick. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют культуры дифференцированных нейронов гиппокампа эмбрионов мышей.6. The method according to p. 1, characterized in that they use cultures of differentiated hippocampal neurons of mouse embryos. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поддержание жизнеспособности культуры клеток осуществляют в условиях стандартного инкубатора при постоянной температуре 35°C, 5% концентрации СО2 и 100% влажности.7. The method according to p. 1, characterized in that maintaining the viability of the cell culture is carried out in a standard incubator at a constant temperature of 35 ° C, 5% concentration of CO 2 and 100% humidity. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осуществляют генерацию электрических сигналов в виде единичных биполярных электрофизиологических импульсов с регулируемой амплитудой 600-800 мкВ и фиксированной длительностью 500 мкс при входном триггер-сигнале амплитудой 5 В.8. The method according to p. 1, characterized in that they generate electrical signals in the form of single bipolar electrophysiological pulses with an adjustable amplitude of 600-800 μV and a fixed duration of 500 μs with an input trigger signal with an amplitude of 5 V.
RU2016122851A 2016-06-08 2016-06-08 Method for stimulation of electrovibrary neuronal cells RU2621841C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016122851A RU2621841C1 (en) 2016-06-08 2016-06-08 Method for stimulation of electrovibrary neuronal cells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016122851A RU2621841C1 (en) 2016-06-08 2016-06-08 Method for stimulation of electrovibrary neuronal cells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2621841C1 true RU2621841C1 (en) 2017-06-07

Family

ID=59032214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016122851A RU2621841C1 (en) 2016-06-08 2016-06-08 Method for stimulation of electrovibrary neuronal cells

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2621841C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU203947U1 (en) * 2020-12-25 2021-04-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" DEVICE FOR ELECTRIC CELL GROWTH STIMULATION

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120085692A (en) * 2012-06-18 2012-08-01 연세대학교 산학협력단 Bio appratus and facture method thereof, and method for growth and sensing neuron using the same
RU2467773C2 (en) * 2007-03-02 2012-11-27 Сапиенс Стиринг Брейн Стимьюлейшн Б.В. System of electrodes for deep stimulation of brain
RU128761U1 (en) * 2012-10-15 2013-05-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К. Анохина" Российской академии медицинских наук (ФГБУ "НИИНФ им. П.К. Анохина" РАМН) LAYOUT OF PHYSIOLOGICAL MICROSENSOR SYSTEM BASED ON NERVOUS CELLS
RU2488914C2 (en) * 2009-01-07 2013-07-27 Сну Р&Дб Фаундейшн Microelectrode array unit having liquid crystal polymer, and method of making said unit
US20160017268A1 (en) * 2013-03-15 2016-01-21 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Device and methods comprising microelectrode arrays for electroconductive cells

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467773C2 (en) * 2007-03-02 2012-11-27 Сапиенс Стиринг Брейн Стимьюлейшн Б.В. System of electrodes for deep stimulation of brain
RU2488914C2 (en) * 2009-01-07 2013-07-27 Сну Р&Дб Фаундейшн Microelectrode array unit having liquid crystal polymer, and method of making said unit
KR20120085692A (en) * 2012-06-18 2012-08-01 연세대학교 산학협력단 Bio appratus and facture method thereof, and method for growth and sensing neuron using the same
RU128761U1 (en) * 2012-10-15 2013-05-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К. Анохина" Российской академии медицинских наук (ФГБУ "НИИНФ им. П.К. Анохина" РАМН) LAYOUT OF PHYSIOLOGICAL MICROSENSOR SYSTEM BASED ON NERVOUS CELLS
US20160017268A1 (en) * 2013-03-15 2016-01-21 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Device and methods comprising microelectrode arrays for electroconductive cells

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHAEJEONG Н. et al. The control of neural cell-to-cell interactions through non-contact electrical field stimulation using graphene electrodes. Biomaterials. 2011, 32, 19-27. *
КОРЯГИНА Е.А. и др. Динамика вызванной биоэлектрической активности нейрональных сетей in vitro. Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского", 2011, N2(2), с. 254-261. *
СУХАНОВА А.Л. и др. Выявление следовых процессов в системах нейронов, культивируемых на микроэлектродных матрицах. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2012, Том 153, N 5, с. 538-541. *
СУХАНОВА А.Л. и др. Выявление следовых процессов в системах нейронов, культивируемых на микроэлектродных матрицах. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2012, Том 153, N 5, с. 538-541. CHAEJEONG Н. et al. The control of neural cell-to-cell interactions through non-contact electrical field stimulation using graphene electrodes. Biomaterials. 2011, 32, 19-27. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU203947U1 (en) * 2020-12-25 2021-04-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" DEVICE FOR ELECTRIC CELL GROWTH STIMULATION

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mercanzini et al. In vivo electrical impedance spectroscopy of tissue reaction to microelectrode arrays
Warwick et al. Controlling a mobile robot with a biological brain
Merrill et al. Impedance characterization of microarray recording electrodes in vitro
Rolston et al. Closed-loop, open-source electrophysiology
Potter et al. Closing the loop: stimulation feedback systems for embodied MEA cultures
US7632674B2 (en) Apparatus for stimulating an animal cell and recording its physiological signal and production and use methods thereof
Newbold et al. Electrical stimulation causes rapid changes in electrode impedance of cell-covered electrodes
KR20070020001A (en) High throughput electrophysiology system
JP2011224371A (en) Bio-hybrid implant for connecting neural interface with host nervous system
Williams et al. SenseBack-an implantable system for bidirectional neural interfacing
CN209508276U (en) It is a kind of for cultivating the electrical stimulation device of cell
RU2621841C1 (en) Method for stimulation of electrovibrary neuronal cells
RU2636890C2 (en) Connector and installation with this connector for chronic stimulation of electro-excitable cells
RU2637391C1 (en) Method for biological neural network training (in experiment)
Harris et al. A method for systematic electrochemical and electrophysiological evaluation of neural recording electrodes
Liu et al. Fabrication of a multilayer implantable cortical microelectrode probe to improve recording potential
Madhavan et al. Multi-site stimulation quiets network-wide spontaneous bursts and enhances functional plasticity in cultured cortical networks
Tandon et al. Automatic identification and avoidance of axon bundle activation for epiretinal prosthesis
Heuschkel Fabrication of multi-electrode array devices for electrophysiological monitoring of in-vitro cell/tissue cultures
Pasquarelli et al. Microelectrode Arrays, Implants, and Organs-on-a-chip
Mukesh et al. Magnetic stimulation of dissociated cortical neurons on a planar mulitelectrode array
Xie et al. Effect of interphase gap duration and stimulus rate on threshold of visual cortical neurons in the rat
Ferrández et al. An open-source real-time system for remote robotic control using neuroblastoma cultures
Frewin et al. SiC for Brain-Machine Interface (BMI)
Schoonjans et al. Enabling a bidirectional communication between artificial and biological neurons using a novel neurobiohybrid interface