Tesis doctoral de Michael Martin Riss
En esta tesis se presentan diferentes métodos para el seguimiento electrofisiológico a largo plazo de cultivos neuronales in-vitro con dispositivos µ-canal. un nuevo dispositivo con µ-canales ha sido desarrollado. El dispositivo starpom ofrece múltiples cámaras de cultivo conectadas con µ-canales que permiten estudiar la comunicación entre poblaciones de neuronas. Para su fabricación un master soft-litografía avanzado con múltiples niveles de su-8 fue desarrollado que puede moldear µ-canales y pozos de cultivo al mismo tiempo. El problema de la alineación de las características a través de una capa su-8 gruesa ha sido resuelto mediante la integración de una máscara de cromo en el sustrato y a continuación, utilizando una exposición trasera a través de la máscara de cromo. un seguimiento a largo plazo de la actividad electrofisiológica de las neuronas ha sido llevada a cabo continuamente durante 14 días en el dispositivo starpom. Para el análisis de los datos grabados un conjunto nuevo de herramientas software ha sido creada con el objetivo de alto rendimiento de procesamiento. Los dos componentes más avanzados – o1plot e isiviewer – ofrecen un alto rendimiento de la visualización de series temporales con anotaciones de eventos o intervalos y visualización de histogramas de intervalos interpicos para el descubrimiento rápido de las correlaciones entre los picos en un dispositivo. el análisis de la grabación de 14 días reveló que señales pueden ser grabadas a partir del día 4/5. Mientras las máximas amplitudes pico seguían subiendo durante los 14 días y llegaron a 3,16 mv, las amplitudes promedio alcanzaron su pico máximo de 0,1-0,3 mv dentro de 6 a 8 días y luego se mantuvieron las amplitudes estable. para entender mejor la biofísica de la generación de las señales en los µ-canales, se estudió la influencia de la longitud del µ-canal a la amplitud de la señal. Se desarrolló un modelo basado en la teoría de cable pasivo demonstrando que la amplitud pico crece con la longitud del canal para µ-canales <250 micras. En µ-canales más largos, un mayor crecimiento de la amplitud del pico se inhibe por la cancelación de fase de los picos positivos y negativos. Además, la obstrucción de las entradas µ-canal por células y residuos ayuda a mejorar la amplificación de la señal.
Datos académicos de la tesis doctoral «Development of in-vitro-channel devices for continous long-term monitoring of neuron circuit development«
- Título de la tesis: Development of in-vitro-channel devices for continous long-term monitoring of neuron circuit development
- Autor: Michael Martin Riss
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 08/07/2013
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Enric Claverol Tinture
- Tribunal
- Presidente del tribunal: ramon Bragos bardia
- jordi Aleu vilalta (vocal)
- (vocal)
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