Vliv povrchové úpravy mikroelektrodových polí na vývoj a aktivitu sítí nervových buněk

Abstract

Mikroelektrodovápole (MEA)jsou zařízení, která sepoužívajípro in vitro elektrofyziologickéstudie nervových buněk. TypickéexperimentysMEAgenerujívelkémnožství dat, ježje zapotřebí zpracovávat. Cílem práce je zaznamenat signál znervových buněk kultivovaných naMEA srozdílnou chemickou modifikací povrchů podporující adhezi buněk a na základě takto získaných dat provést jejich srovnání. Nervové buňky pro měření spontánní aktivity byly získány z kortexumyších embryí Wistar E18. Pro zpracování avyhodnocení dat získaných zMEA byl v programovém prostředí MATLAB(The Mathworks) vytvořen softwarový toolbox NeuroShark, jež využívá vystavěného grafického rozhraní (GUI)pro uživatelské ovládání softwaru. Softwarový toolbox NeuroShark umožňuje načtení nahraných dat, filtraci dat, vizualizaci dat, automatickou detekci spiků a burstů aexportování vyhodnocených dat do tabulkového procesoru Excel (Microsoft). Zanalýzy spontánní neuronové aktivity je patrné, že největší aktivitu vykazují neuronové buňky na MEA spovrchovou úpravou pomocí PEI 800 (polyethyleniminsmolární hmotností 800 kg?mol-1). Vpráci jsoudiskutoványvlivyostatních povrchovýchmodifikacía tvorba buněčných shluků.

Microelectrode arrays (MEA) are devices frequently used for in vitro electrophysiological studies of neural cells. Typical experiments with MEA generate large amounts of data that has to be processed. The aim of this study is to record signal from the nerve cells cultured on MEA with different chemical modification supporting cell adhesion and make comparisons of individual types of coating. Nerve cells for measurement of spontaneous activity were obtained from the cortex of mouse embryos Wistar E18. For processing and evaluation of data obtained from MEA was in MATLAB (The Mathworks) developed a software toolbox NeuroShark which uses built-in graphical user interface(GUI) foruser control. NeuroShark software toolbox allows opening ofrecorded data, data filtering, data visualization, automatic detection of spikes and bursts and exporting evaluated data to an Excel spreadsheet (Microsoft). From analysis of spontaneous neural activity is evident that the greatest activity exhibit neuronalcells on MEA coated by PEI 800 (polyethyleneimine with molecular weight of 800kg?mol-1). We discuss the effects of other surface modifications and the formation of cell clusters.