Binlerce Hücrenin Nöron Ağı Aktivitesini İnceleyen Nanoelektrot Çip

Yama-kelepçe elektrotu, sinirbilimcilerin sinir hücrelerinin içindeki elektrik sinyallerini incelemesini sağlayan bir araç olmasına rağmen yetenekleri sınırlıdır. Tek seferde yaklaşık bir düzine hücreden fazlası incelenemez; ancak beyin ve sinir sistemi çok daha büyük ölçeklerde çalışan bir yapıdır. Bu yüzden Harvard Üniversitesi'nden araştırmacılar, birbirine bağlı binlerce hücreden oluşan tüm sinir ağı üzerinde çalışılmasını sağlamak için, elektriksel aktiviteler yakından takip edilirken nöronların büyüyebileceği bir elektronik çip oluşturdu. Ekip, bu teknoloji ile yüzlerce benzersiz bağlantıya sahip sinaptik bağlantı haritası oluşturdu.

Çipin tepesinde, hücrelere çok zarar vermeyecek kadar ince bir nano ölçekli elektrot dizisi yer alıyor. Nanoelektrotların membranlarını delmesine izin verip hücreleri motive etmek için akım, elektrotlardan geçiriliyor. Çipin üzerine yerleştirilen nöronlardan gelen sinyaller, çip içindeki dahili bir amplifikatör sayesinde otomatik olarak artırılıyor.

Ekip, paralel olarak 1700'den fazla fare nöronunu kaydederek çiplerinin kapasitesini gösterdi. Yirmi dakikalık nöral kayıt kullanarak, yüzlerce sinaptik bağlantı tespit ettiler. İlaçları inceleme teknolojisinin potansiyelini göstermek ve iyon kanalı akımları üzerindeki etkilerini görmek için hücreler bir çok ilaca maruz bırakıldı.