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Microfluidic 房间提前生长神经元科学

Published on August 30, 2007 at 11:30 PM · No Comments

伊利诺伊大学的研究员大于神经元开发了开化的哺乳动物的神经元方法在房间不更。

新的途径扩大神经元的寿命在非常低密度,往开发一个方法的一个重要步骤学习的各自的脑细胞增长和工作情况。

技术在化学皇家学会 - 筹码的实验室日记帐本月被描述。

“查找的这将由神经科学社区非常确实地招呼”,马莎吉勒特说,是这个研究的一个作者和细胞和发展生物系负责人在伊利诺伊。 “这推进什么的限额您能执行与在文化的神经元”。

在低密度的生长可行的哺乳动物的神经元在一个人为环境里是没有容易的任务。 使用出生后的神经元只添加到这个挑战,吉勒特说,因为这些细胞对环境条件是非常敏感的。

所有神经元依靠蛋白质和其他 “营业系数”一件平稳的用品当前在细胞外流体。 这些系数藏匿由神经元或由支持细胞,例如 glia。 这就是为什么神经元倾向于执行最好,当增长在高密和在其他脑细胞面前。 但是细胞一个密集或复杂混合物复杂化分析各自的神经元工作情况任务。

保持神经系统的文化的一个技术运行是生长在包含血清的媒体,或者血浆的细胞。 这增加细胞的生活能力增长在低密度,但是它 “也沾染”文化,使它难确定哪些物质是由细胞生产的,并且哪些来自血清。

希望的那些了解营业系数的蜂窝电话始发地在脑子的将受益于给他们评定各自的细胞化工输出的技术。 研究小组取得了进展往此目标通过解决一些关键阻碍。

首先,研究员缩减了用于的流体充盈的房间的范围拿着细胞。 化学研究生马修斯图尔特从一个被铸造的胶凝体 polydimethylsiloxane 做了小的房间 (PDMS)。 在细胞附近也减少的 - 由几个数量级 - 相当数量流体减少的房间范围,说生物工艺学中心主任乔纳森 Sweedler,这个研究的一个作者。 因为这些 “releasates”是稀释的较少实验结构的此 “小型化”将使更加容易识别和评定细胞发行的物质。

“如果您带来墙壁,并且您做是细胞尺寸的一个环境,通道现在是这样您约束 releasates 对生理浓度,甚而在单细胞的级别”, Sweedler 说。

其次,研究员增加了用于的材料的纯度形成房间。 细胞和发展生物研究生拉里小米显示了 PDMS 在一系列的化工浴在杀害细胞的解压缩杂质。

小米也开发了逐渐喷洒的神经元有血清自由的媒体的,重新供给被耗尽的营养素并且去除蜂窝电话废品的技术一个方法。 灌注技术也允许研究员收集和分析其他蜂窝电话分泌物 - 识别各自的细胞的生物化学的摊缴的一个关键字。

“我们知道有在细胞之间的媒体被传达的系数”, Millet 说。 “这个问题是什么是他们,并且如何可能我们获取那些””

技术的此组合使研究小组生长从汇率的出生后的主要 hippocampal 神经元 11 天在极低的密度。 在此工作之前,在闭合通道设备的被开化的神经元由未经治疗,当地 PDMS 做成保持可行二天最好。

被开化的神经元也开发了更多轴突,并且枝状突起,与其他细胞传达的神经系统的卷须,比那些增长在与常规技术的低密度,吉勒特说。

“不仅请有我们增加了细胞的生活能力,我们也增加了他们的能力区分到什么查找更多喜欢一个成熟神经元”,她说。

Sweedler 注意到,小组的成功是唯一协作的结果在科学家中的有非常不同的背景。

“(材料学和工程教授) 拉尔夫 Nuzzo 是其中一个在自被汇编的单层的先驱,并且表面化学”, Sweedler 说。 “马莎吉勒特的专门技术是在知道这些神经元如何增长和在想象他们。 我的实验室执行在一个非常小规模的评定科学。 执行所有那所有一个实验室是几乎不可能的”。

Nuzzo 和 Sweedler 是化学威廉 H. 和珍妮特 Lycan 教授。 吉勒特是细胞和发展生物校友教授。 所有在基因组生物学院被任命。 Sweedler 和吉勒特是 Beckman 学院和神经科学程序的子公司。 Sweedler 是生物工艺学程序的一位教授和吉勒特在医学学院。

http://www.uiuc.edu/