Name: in vitro multiparametric cellular analysis by micro organic charge-modulated field-effect transistor arrays
Uploaded: 2021-09-20T15:00:00
Duration: 10 min 5 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about In Vitro Multiparametric Cellular Analysis by Micro Organic Charge-modulated Field-effect Transistor Arrays at JoVE.com

Авторы признают финансирование из исследовательской и инновационной программы Европейского Союза Horizon 2020 в рамках грантового соглашения No 882897-Search&Rescue project и проекта PON «TEX-STYLE» ARS01_00996, PNR 2015-2020.

<ol>
	<li>Hubel, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tungsten+microelectrode+for+recording+from+single+units.">Tungsten microelectrode for recording from single units.</a> Science. 125 (3247), 549-550 (1957).</li><li>Verzeano, M., Negishi, K., Angeles, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+activity+in+cortical+and+thalamic+networks.+A+study+with+multiple+microelectrodes.">Neuronal activity in cortical and thalamic networks. A study with multiple microelectrodes.</a> Journal of General Physiology. 43 (6), 177-195 (1960).</li><li>Thomas, C. A., Springer, P. A., Loeb, G. E., Berwald-Netter, Y., Okun, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+miniature+microelectrode+array+to+monitor+the+bioelectric+activity+of+cultured+cells.">A miniature microelectrode array to monitor the bioelectric activity of cultured cells.</a> Experimental Cell Research. 74 (1), 61-66 (1972).</li><li>Grattarola, M., Martinoia, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+the+neuron-microtransducer+junction:+from+extracellular+to+patch+recording.">Modeling the neuron-microtransducer junction: from extracellular to patch recording.</a> IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 40 (1), 35-41 (1993).</li><li>Wallace, K., Strickland, J. D., Valdivia, P., Mundy, W. R., Shafer, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+multiplexed+assay+for+determination+of+neurotoxicant+effects+on+spontaneous+network+activity+and+viability+from+microelectrode+arrays.">A multiplexed assay for determination of neurotoxicant effects on spontaneous network activity and viability from microelectrode arrays.</a> NeuroToxicology. 49, 79-85 (2015).</li><li>Bergveld, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development,+operation,+and+application+of+the+tool+for+electrophysiology.">Development, operation, and application of the tool for electrophysiology.</a> IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 19 (5), 342-351 (1972).</li><li>Bergveld, P., Wiersma, J., Meertens, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extracellular+potential+recordings+by+means+of+a+field+effect+transistor+without+gate+metal,+called+OSFET.">Extracellular potential recordings by means of a field effect transistor without gate metal, called OSFET.</a> IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 23 (2), 136-144 (1976).</li><li>Fromherz, P., Offenhausser, A., Vetter, T., Weis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+neuron-silicon+junction:+a+Retzius+cell+of+the+leech+on+an+insulated-gate+field-effect+transistor.">A neuron-silicon junction: a Retzius cell of the leech on an insulated-gate field-effect transistor.</a> Science. 252 (5010), 1290-1293 (1991).</li><li>Martinoia, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+ISFET+array-based+microsystems+for+bioelectrochemical+measurements+of+cell+populations.">Development of ISFET array-based microsystems for bioelectrochemical measurements of cell populations.</a> Biosensors and Bioelectronics. 16 (9-12), 1043-1050 (2001).</li><li>Heer, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CMOS+microelectrode+array+for+the+monitoring+of+electrogenic+cells.">CMOS microelectrode array for the monitoring of electrogenic cells.</a> Biosensors and Bioelectronics. 20 (2), 358-366 (2004).</li><li>Berdondini, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Active+pixel+sensor+array+for+high+spatio-temporal+resolution+electrophysiological+recordings+from+single+cell+to+large+scale+neuronal+networks.">Active pixel sensor array for high spatio-temporal resolution electrophysiological recordings from single cell to large scale neuronal networks.</a> Lab on a Chip. 9 (18), 2644-2651 (2009).</li><li>Maccione, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiscale+functional+connectivity+estimation+on+low-density+neuronal+cultures+recorded+by+high-density+CMOS+micro+electrode+arrays.">Multiscale functional connectivity estimation on low-density neuronal cultures recorded by high-density CMOS micro electrode arrays.</a> Journal of Neuroscience Methods. 207 (2), 161-171 (2012).</li><li>Kibler, A. B., Jamieson, B. G., Durand, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+high+aspect+ratio+microelectrode+array+for+mapping+neural+activity+in+vitro.">A high aspect ratio microelectrode array for mapping neural activity in vitro.</a> Journal of Neuroscience Methods. 204 (2), 296-305 (2012).</li><li>Frega, M., Tedesco, M., Massobrio, P., Pesce, M., Martinoia, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Network+dynamics+of+3D+engineered+neuronal+cultures:+a+new+experimental+model+for+in-vitro+electrophysiology.">Network dynamics of 3D engineered neuronal cultures: a new experimental model for in-vitro electrophysiology.</a> Scientific Reports. 4, 5489 (2014).</li><li>Zuo, L., Yu, S., Briggs, C. A., Kantor, S., Pan, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+and+fabrication+of+a+three-dimensional+multi-electrode+array+for+neuron+electrophysiology.">Design and fabrication of a three-dimensional multi-electrode array for neuron electrophysiology.</a> Journal of Biomechanical Engineering. 139 (12), (2017).</li><li>Spanu, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+three-dimensional+micro-electrode+array+for+in-vitro+neuronal+interfacing.">A three-dimensional micro-electrode array for in-vitro neuronal interfacing.</a> Journal of Neural Engineering. 17 (3), 036033 (2020).</li><li>Spanu, A., Martines, L., Bonfiglio, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interfacing+cells+with+organic+transistors:+a+review+of+in+vitro+and+in+vivo+applications.">Interfacing cells with organic transistors: a review of in vitro and in vivo applications.</a> Lab on a Chip. 21 (5), 795-820 (2021).</li><li>Spanu, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+organic+transistor-based+system+for+reference-less+electrophysiological+monitoring+of+excitable+cells.">An organic transistor-based system for reference-less electrophysiological monitoring of excitable cells.</a> Scientific Reports. 5, 8807 (2015).</li><li>Viola, F. A., Spanu, A., Ricci, P. C., Bonfiglio, A., Cosseddu, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrathin,+flexible+and+multimodal+tactile+sensors+based+on+organic+field-effect+transistors.">Ultrathin, flexible and multimodal tactile sensors based on organic field-effect transistors.</a> Scientific Reports. 8, 8073 (2018).</li><li>Napoli, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electronic+detection+of+DNA+hybridization+by+coupling+organic+field-effect+transistor-based+sensors+and+hairpin-shaped+probes.">Electronic detection of DNA hybridization by coupling organic field-effect transistor-based sensors and hairpin-shaped probes.</a> Sensors. 18 (4), 990 (2018).</li><li>Spanu, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+reference-less+pH+sensor+based+on+an+organic+field+effect+transistor+with+tunable+sensitivity.">A reference-less pH sensor based on an organic field effect transistor with tunable sensitivity.</a> Organic Electronics. 48, 188-193 (2017).</li><li>Lundgaard, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+neuronal+glucose+uptake+heralds+activity-dependent+increases+in+cerebral+metabolism.">Direct neuronal glucose uptake heralds activity-dependent increases in cerebral metabolism.</a> Nature Communications. 6, 6807 (2015).</li><li>Zhang, Y. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multisensor-integrated+organs-on-chips+platform+for+automated+and+continual+in+situ+monitoring+of+organoid+behaviors.">Multisensor-integrated organs-on-chips platform for automated and continual in situ monitoring of organoid behaviors.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (12), 2293-2302 (2017).</li><li>Yu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+design+of+multifunctional+integrated+cell-based+biosensors+for+simultaneously+detecting+cell+acidification+and+extracellular+potential.">A novel design of multifunctional integrated cell-based biosensors for simultaneously detecting cell acidification and extracellular potential.</a> Biosensors and Bioelectronics. 24 (5), 1462-1468 (2009).</li><li>Maccione, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+algorithm+for+precise+identification+of+spikes+in+extracellularly+recorded+neuronal+signals.">A novel algorithm for precise identification of spikes in extracellularly recorded neuronal signals.</a> Journal of Neuroscience Methods. 177 (1), 241-249 (2009).</li><li>Spanu, A., Tedesco, M. T., Martines, L., Martinoia, S., Bonfiglio, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+organic+neurophysiological+tool+for+neuronal+metabolic+activity+monitoring.">An organic neurophysiological tool for neuronal metabolic activity monitoring.</a> APL Bioengineering. 2 (4), 046105 (2018).</li><li>D&#237;az-Garc&#237;a, C. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+stimulation+triggers+neuronal+glycolysis+and+not+lactate+uptake.">Neuronal stimulation triggers neuronal glycolysis and not lactate uptake.</a> Cell Metabolism. 26 (2), 361-374 (2017).</li><li>Xie, Y., Dengler, K., Zacharias, E., Wilffert, B., Tegtmeier, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+the+sodium+channel+blocker+tetrodotoxin+(TTX)+on+cellular+ion+homeostasis+in+rat+brain+subjected+to+complete+ischemia.">Effects of the sodium channel blocker tetrodotoxin (TTX) on cellular ion homeostasis in rat brain subjected to complete ischemia.</a> Brain Research. 652 (2), 216-224 (1994).</li><li>Caboni, A., Orgiu, E., Barbaro, M., Bonfiglio, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexible+organic+thin-film+transistors+for+pH+monitoring.">Flexible organic thin-film transistors for pH monitoring.</a> IEEE Sensors Journal. 9 (12), 1963-1970 (2009).</li><li>Fraboni, B., Bonfiglio, A., Basiric&#242;, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inkjet+printing+of+transparent,+flexible,+organic+transistors.">Inkjet printing of transparent, flexible, organic transistors.</a> Thin Solid Films. 520, 1291-1294 (2011).</li></ol>

У авторов нет конфликта интересов, о которых можно было бы заявить.

В отличие от предыдущих способов изготовления OCMFETs для клеточных применений18,29, предлагаемый способ специально разработан для получения МОА, которые могут одновременно обнаруживать электрическую и метаболическую клеточную активность. Кроме того, этот подход к достижению чувствительности к рН имеет то преимущество, что он совместим со стандартными протоколами изготовления и не включает в себя какую-либо химическую модификацию зоны зоны измерения (этот аспект обеспечивает биосовместимость всего устройства). Чувствительность рН достигается с использованием того же материала, который используется в качестве затворного диэлектрика (т.е. биосовместимого парилена С), что делает этот подход быстрым и воспроизводимым.
Конечным результатом этого подхода является гибкий, прозрачный, недорогой и мультисенсирующий органический инструмент для клеточных приложений in vitro . Тот факт, что это может быть получено с использованием одной транзисторной структуры и простой физической модификации зоны зоны зондирования, добавляет к преимуществам, предлагаемым использованием органических электронных материалов и методов. Более того, поскольку принцип трансдукции OCMFET не зависит строго от конкретного полупроводника или материала FG, весь процесс может быть модифицирован и масштабирован в зависимости от конкретного применения.
Критический аспект предлагаемой методики связан с воспроизводимостью метода плазменной активации. Для получения стабильных результатов необходимо контролировать как толщину парилена С, так и скорость его травления. Частая калибровка процесса осаждения парилена С и плазменного очистителя абсолютно необходима. Другими критическими аспектами, которые также способствуют воспроизводимости процесса, являются бережное обращение с устройством и осаждение органического полупроводника. Здесь использовалась простая техника капельного литья, которая по своей сути создает ограничения воспроизводимости. Чтобы свести к минимуму эти проблемы, как описано в шаге протокола 10.1, каждый раз следует использовать одно и то же количество полупроводникового раствора, а испарение растворителя должно быть максимально стандартизировано. Поддержание постоянной температуры с помощью конфорки и покрытие подложки после каждого капельного осаждения поможет замедлить процесс испарения. Для дальнейшего сведения к минимуму этой проблемы можно было бы переключить метод осаждения (например, с использованием метода струйной печати30.
Ограничение предлагаемого протокола связано с характером функционализации OCMFET для pH-зондирования. Стабильность датчиков pH ограничена несколькими неделями26. Однако окно стабильности предлагаемого подхода достаточно велико, чтобы покрыть стандартное время инкубации, необходимое для роста культуры нейронов (2-3 недели). Другие типы функционализации зон зоны должны рассматриваться для более длительных экспериментов. Протокол изготовления использует выделенный обратный контакт, обеспечивающий электрический доступ к FG. Этот контакт, который остается плавающим во время нормальной работы устройства, может быть использован для электрической характеристики устройства и функционализации зондирования с использованием различных методов (например, электроосаждения).
Эта процедура представляет собой удобный способ подготовки многосенсорного устройства для клеточных применений без необходимости использования обширных материалов или помещений для чистых помещений. Несмотря на ограничения производительности и стабильности из-за использования органического полупроводника и физической (не химической) функционализации зондирования, аналогичные подходы могут быть использованы для подготовки недорогих (и потенциально одноразовых), механически гибких и оптически прозрачных датчиков и биосенсоров, которые могут предоставить исследователям в области клеточной биологии, тканевой инженерии и неврологии новые специализированные инструменты для изучения клеточных систем in vitro.

Мониторинг in vivo электроактивных клеток, таких как нейроны и кардиомиоциты, представляет собой действительный и мощный подход в фундаментальных исследованиях человеческого мозга, исследованиях функциональной связности, фармакологии и токсикологии. Инструменты, обычно используемые для таких исследований, в основном основаны на микроэлектродных массивах (MEAs)1,2,3,4,5 и все более эффективных и мощных полевых устройствах (FEDs)6,7,8,9,10,11,12 . Эти два семейства устройств позволяют в режиме реального времени контролировать и стимулировать электрическую активность нейронов и кардиомиоцитов и обычно характеризуются прочностью, простотой использования и надежностью. Эти особенности делают MEA и FED золотым стандартом для электрофизиологических приложений, которые в настоящее время используются для взаимодействия со стандартными клеточными культурами, органотипическими срезами мозга и трехмерными органоидами13,14,15,16. Несмотря на их широкое использование и впечатляющие характеристики, MEA и FED имеют некоторые ограничения, такие как высокая стоимость, жесткость материалов и наличие обычно громоздкого эталонного электрода, который должен быть помещен в измерительную жидкую среду и необходим для правильной работы устройств.
Чтобы изучить альтернативные решения для клеточного сопряжения, в последнее десятилетие было вложено много усилий в изучение электронных устройств на основе органических материалов и инновационных методов изготовления17. Среди нескольких органических устройств, изученных для устранения вышеупомянутых ограничений, недавно был предложен своеобразный органический транзистор под названием OCMFET в качестве действительной альтернативы MEA и FEDs18. В дополнение к стандартным функциям, предлагаемым технологией органической электроники, таким как недорогие материалы и методы изготовления, оптимальные механические и химические свойства, оптическая прозрачность и биосовместимость, OCMFET также предлагает сверхвысокую чувствительность заряда (из-за его двойной закрытой структуры) без необходимости внешнего опорного электрода. Кроме того, этот органический датчик обладает замечательной способностью зондировать различные анализируемые / физические параметры в зависимости от конкретной функционализации его зондирующей области, которая отделена от области транзистора19,20. Все эти особенности могут быть удобно использованы для получения различных параметров в клеточной культуре. В частности, в дополнение к способности обнаруживать электрическую активность нейронов / сердца, также можно использовать сверхвысокую чувствительность рН, предлагаемую своеобразной двойной структурой OCMFET, используя простую физическую функционализацию21 для надежного мониторинга незначительных локальных изменений рН, вызванных клеточной метаболической активностью.
При биозондировании клеток in vitro мониторинг клеточной метаболической активности является мощным индикатором состояния культуры и может быть использован для оценки клеточного ответа на различные раздражители, такие как введение лекарств и электростимуляция22,23. Более того, в конкретном случае нейронных приложений мониторинг как электрической, так и метаболической активности представляет большой интерес, особенно в фармакологии и токсикологии24. С целью удобного удовлетворения требований современной электрофизиологии in vitro, в то же время предлагая все преимущества OCMFET, недавно было представлено устройство под названием Micro OCMFET Array (MOA). MOA представляет собой массив на основе OCMFET со специализированными зонами зондирования, специально разработанными для клеточного взаимодействия in vitro, что позволяет проводить многопараметрический анализ культур электрогенных клеток. В частности, два канала MOA имеют большие зоны зон зондирования для максимизации их чувствительности и могут быть избирательно функционализированы для мониторинга конкретных параметров, представляющих интерес, таких как изменения рН питательной среды. Другие OCMFETs в структуре действуют как внеклеточные датчики электрической активности. На рисунке 1 показана структура 16-канального MOA. Эта возможность в сочетании с отсутствием внешнего опорного электрода делает MOA очень интересным инструментом для применения in vitro. В этой работе представлен пошаговый протокол изготовления мультисенсирующего MOA для обнаружения in vitro электрической и метаболической активности нейронов и кардиомиоцитов. На рисунке 2 показаны основные этапы изготовления, используемые материалы и структура устройства.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>3-(Trimethoxysilyl)propyl methacrylate</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>440159</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D printer Makerbot Replicator 2x</td>
			<td>Makerbot</td>
			<td></td>
			<td>https://www.makerbot.gr/. Estimated price: 2k-3k euros.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ABS filament</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anisole</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>296295</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bromograph model Hellas</td>
			<td>Bungard</td>
			<td></td>
			<td>https://www.bungard.de/. Estimated price: 1k-2k euros.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gold</td>
			<td>Local seller</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrofluoric acid</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>695068</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iodine</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>207772</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kapton tape</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>polyimide insulation tape</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser cutter VLS2.30</td>
			<td>Universal Laser Systems</td>
			<td></td>
			<td>https://www.ulsinc.com/it. Estimated price: 20k euros.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multichannel Systems acquisition board</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>www.multichannelsystems.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaOH pellets</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>567530</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parylene C dimer</td>
			<td>SCS special coating systems coating</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PDMS Silgard 184</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>761036</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PDS 2010 LABCOATER 2 Parylene Deposition System</td>
			<td>SCS special coating systems</td>
			<td></td>
			<td>https://scscoatings.com/. Estimated price: 50k euros</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PET film biaxially oriented (thickness 0.25 mm)</td>
			<td>Goodfellow</td>
			<td>ES301450</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dishes</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plasma cleaner Gambetti &#34;Tucano&#34;</td>
			<td>Gambetti</td>
			<td></td>
			<td>https://www.gambetti.it/. Estimated price: 20k euros.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Positive photoresist AZ1518</td>
			<td>MicroChemicals</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium iodide KI</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>221945</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Source Meter 2636</td>
			<td>Keithley</td>
			<td></td>
			<td>https://it.farnell.com/. Estimated price: 18k euros</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spin coater unit</td>
			<td>Ossila</td>
			<td></td>
			<td>https://www.ossila.com/. Estimated price: 2.5k euros.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereoscopic microscope SMZ745T</td>
			<td>Nikon</td>
			<td></td>
			<td>https://www.microscope.healthcare.nikon. 
			com/. Estimated price: 2k-3k euros.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermal evaporator unit</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TIPS pentacene (6,13-Bis(triisopropylsilylethynyl)-pentacene)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>716006</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Titanium wire</td>
			<td>Goodfellow</td>
			<td>TI005129</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasonic bath</td>
			<td>Falc Instruments</td>
			<td></td>
			<td>https://www.falcinstruments.it/. Estimated price: 1k euro.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

in vitro multiparametric cellular analysis by micro organic charge-modulated field-effect transistor arrays

Современная электрофизиология постоянно подпитывается параллельным развитием все более сложных инструментов и материалов. В свою очередь, открытия в этой области привели к технологическому прогрессу в процессе взад-вперед, который в конечном итоге определил впечатляющие достижения последних 50 лет. Тем не менее, наиболее используемые устройства, используемые для сотового сопряжения (а именно, микроэлектродные массивы и микроэлектронные устройства на основе транзисторов), по-прежнему имеют несколько ограничений, таких как высокая стоимость, жесткость материалов и наличие внешнего опорного электрода. Чтобы частично преодолеть эти проблемы, были разработаны разработки в новой научной области, называемой органической биоэлектроникой, что привело к таким преимуществам, как более низкая стоимость, более удобные материалы и инновационные методы изготовления.
За последнее десятилетие было предложено несколько интересных новых органических устройств для удобного взаимодействия с клеточными культурами. В данной работе представлен протокол изготовления устройств для клеточного сопряжения на основе органического транзистора с модулированным зарядом полевым эффектом (OCMFET). Эти устройства, называемые микро-массивами OCMFET (MOA), сочетают в себе преимущества органической электроники и специфические особенности OCMFET для подготовки прозрачных, гибких и безреференсных инструментов, с помощью которых можно контролировать как электрическую, так и метаболическую активность кардиомиоцитов и нейронов in vitro, что позволяет проводить многопараметрическую оценку электрогенных моделей клеток.

Потенциал MOA был подтвержден здесь как для записи электрической активности, так и для мониторинга метаболической активности. Точная оценка возможностей устройства для обнаружения внеклеточных потенциалов действия была основана на тщательной характеристике культур кардиомиоцитов крыс (особенно в первичных кардиомиоцитах крыс, измеренных через 8 дней in vitro [DIV])18. На рисунке 3A показан полный MOA с 16 OCMFETs. Верхняя вставка показывает пример сливающейся культуры кардиомиоцитов крыс, прилипшей к поверхности MOA. Чтобы подчеркнуть их здоровье, клетки были иммуноокрашены для саркомерного белка, тропомиозина, после сеанса записи. Нижняя вставка показывает один сигнал кардиомиоцитов, измеренный с помощью OCMFET.
Интересно, что устройство может обнаруживать спонтанную электрическую активность и активность, вызванную введением различных химических веществ, как показано на рисунке 3B. Эта валидация имела решающее значение для демонстрации возможности использования этого подхода для взаимодействия электрогенных клеток. Из-за конфигурации массива MOA также позволил реконструировать скорость распространения сердечного сигнала, тем самым продемонстрировав пригодность системы для изучения сотовых сетей (рисунок 3C). Для дальнейшей валидации для определения фактического предела обнаружения устройства MOA также тестировали со стриатальными нейронами (21 DIV)18, с интересными результатами с точки зрения амплитуды сигнала и надежности записей. Как показано на рисунке 3D, OCMFET может усиливать потенциалы нейронного поля с замечательной стабильностью, показывая отношение сигнал/шум (SNRS) до 3,2 (в том же диапазоне, что и у SNR, полученных со стандартными MEAs25). Настройка записи состояла из пользовательской многоканальной электроники для смещения транзистора и считывания и кондиционирования сигнала. Каждый канал для электрической записи имеет первую ступень, состоящую из I/V преобразователя с резистором обратной связи 1 МОм и полосового фильтра 150 Гц-1,3 кГц с коэффициентом усиления напряжения 110. Для всех представленных измерений транзисторы были смещены с VDS = VGS = -1 В. Преобразование A/D, а также визуализация и хранение данных выполнялись с помощью платы сбора данных (см. Таблицу материалов). Все сеансы измерения проводились внутри клетки Фарадея, чтобы свести к минимуму электрический шум окружающей среды в системе.
Как упоминалось ранее, используя простую физическую функционализацию, представленную в протоколе, можно было подготовить высокочувствительные датчики pH со сверхнернштанским ответом. Из-за представленного подхода к изготовлению эти устройства pH могут быть интегрированы в MOA и использоваться для мониторинга незначительных изменений pH, вызванных метаболической активностью первичных нейронов гиппокампа крыс26. В частности, как показано на рисунке 4, только один из двух OCMFET, предназначенных для низкочастотного зондирования, был выборочно функционализирован, чтобы продемонстрировать осуществимость подхода. Эта селективная функционализация позволила оценить реакцию двух OCMFETs на химически индуцированные метаболические вариации: в частности, высокое метаболическое состояние может быть получено с помощью бикукуллина (BIC), ингибитора рецепторов ГАМК А27, в то время как низкое метаболическое состояние может быть вызвано добавлением тетродотоксина (TTX), что в конечном итоге вызывает клеточную смерть28. . Настройка записи состояла из той же пользовательской многоканальной электроники, которая использовалась для электронных измерений активности.
В отличие от предыдущего случая, два выделенных канала использовались для записи медленных изменений, вызванных клеточной метаболической активностью. Каждый канал состоял из простой схемы, состоящей из двух основных блоков: I/V преобразователя с резистором обратной связи 1 МОм и фильтра нижних частот с частотой среза 10 Гц. Транзисторы были смещены с VDS = VGS = -1 В, и все измерения проводились внутри клетки Фарадея для минимизации влияния внешнего шума на записи (это особенно важный аспект, учитывая флуктуации низкого тока, индуцированные клеточной метаболической активностью). В ходе экспериментов культуры поддерживали в низкобуферной питательной среде, а всю систему помещали в контролируемую среду (37 °C и непрерывный поток CO2/воздух). Как и ожидалось, только ток pH-чувствительного OCMFET может быть модулирован добавлением 25 мкМ BIC. Это было дополнительно подтверждено индункцией изменения тока соответствующим изменением клеточной метаболической активности.
Этот же эксперимент повторяли после добавления 10 мкМ TTX, что приводило к постепенному замедлению клеточного метаболизма. После добавления TTX ни pH-чувствительный OCMFET, ни pH-нечувствительный не показали никакого ответа, тем самым демонстрируя эффективность подхода. Эти результаты демонстрируют эффективность предложенной функционализации и ее относительную стабильность на срок до 2 недель. Важным выводом, который можно сделать из предложенных экспериментов (как электрической активности, так и метаболической активности), является то, что можно подготовить различные виды датчиков путем селективной функционализации различных OCMFETs в пределах одной и той же области культивирования. Этот аспект представляет собой нетривиальное достижение в биозондировании для клеточных приложений, поскольку возможность мониторинга различных параметров в пределах одной и той же клеточной культуры имеет решающее значение для лучшей характеристики сложности этих биологических систем.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62907/62907fig01.jpg"> Рисунок 1: Вид сверху 16-канального MOA для метаболического и электрического мониторинга электроактивных клеток. Шкала = 1 см. Сокращения: OCMFETs = органические полевые транзисторы с модуляцией заряда; FG = плавающие ворота; S/D = источник/слив; MOA = микро МАССИВ OCMFET. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62907/62907fig01large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62907/62907fig02.jpg"> Рисунок 2: Основные этапы изготовления MOA для метаболического и электрического мониторинга электроактивных клеток. (A и B) Испарившаяся ti-пленка моделируется с использованием стандартного фотолитографического процесса для подготовки плавающего затвора OCMFET. с) осаждение 15 нм парилена С. Этот слой вместе с родным оксидом Ti действует как затворный диэлектрик транзисторов. (D и E) Слой парилена C структурирован с использованием плазменной кислородной обработки. Узорчатый слой фоторезиста используется для выборочного обнажения чувствительных областей для электрических записей и задних контактов плавающего затвора. (F) Рисунок верхних контактов Au, а именно источника, слива, регулирующего затвора и заднего контакта плавающего затвора. Метод самоустановления используется для улучшения электрических характеристик устройства. (Г-И) Осаждение второго слоя парилена С на зондирующей области OCMFETs для мониторинга метаболической активности. После воздействия кислородной плазмы этот слой будет действовать как pH-чувствительная мембрана (J). (K) Поперечное сечение полного MOA (с материалами) после осаждения органического полупроводника (TIPS Pentacene) и позиционирования культуральной камеры. Сокращения: OCMFETs = органические полевые транзисторы с модуляцией заряда; FG = плавающие ворота; S/D = источник/слив; MOA = микро МАССИВ OCMFET; CG = контрольный затвор; ПЭТ = полиэтилентерефталат; Пар С = Парилен С; TIPS = 6,13-бис(триизопропилсилиллетинил) пентацен; ABS = акрилонитрилбутадиенстирол. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62907/62907fig02large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62907/62907fig03.jpg"> Рисунок 3: Записи клеточной электрической активности с ПОМОЩЬЮ MOA. (A) Сливающаяся культура кардиомиоцитов крыс (8 DIV), прилипающая к поверхности MOA, фиксированная после сеанса записи и иммуноокрашенная для саркомерного белка, тропомиозин (верхняя вставка). Нижняя вставка: пример одного сигнала кардиомиоцита, измеренного с помощью OCMFET. Шкала бара = 150 мкм. (B) Химическая настройка электрической активности культуры кардиомиоцитов. Ускорение активности было вызвано добавлением 100 мМ норадреналина, в то время как подавление было результатом добавления 100 мМ верапамила. Слева: биение частотной модуляции; справа: статистика по 5 OCMFETs-среднему и стандартному отклонению: спайковое количество на 4 мин базальной (129 ± 4,6), норадреналин-опосредованной (280 ± 28,6) и верапамил-опосредованной активности (15 ± 1,9). (C) Реконструкция распространения сердечного сигнала. Справа: растровый график спонтанной активности культуры, указывающий на распространение сигнала с участка 14 на участок 41 (справа). (D) Потенциалы действия стриатальных клеток эмбриона крысы (21 DIV). Эта цифра была изменена с 18. Сокращения: OCMFET = органический полевой транзистор с модуляцией заряда; MOA = микро МАССИВ OCMFET; NE = норадреналин; VER = верапамил; DIV = дни in vitro. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62907/62907fig03large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62907/62907fig04.jpg"> Рисунок 4: Записи метаболической активности с помощью MOA. Реакция (А) рН-чувствительных и (В) рН-нечувствительных каналов МОА на добавление 25 мкМ БИК до и после добавления 10 мкМ ТТХ. После добавления TTX поведение pH-чувствительного канала становится похожим на поведение pH-нечувствительного. В частности, не может наблюдаться изменения тока после добавления BIC из-за клеточной смерти, вызванной TTX. (C) MOA для регистрации метаболической активности. PH-чувствительные и pH-нечувствительные OCMFETs выделены зеленым и красным цветом соответственно. Вставка: здоровые нейроны гиппокампа, культивируемые на устройстве после 15 DIV. Шкала бар = 50 мкм. Эта цифра была изменена с 26. Сокращения: OCMFET = органический полевой транзистор с модуляцией заряда; MOA = микро МАССИВ OCMFET; БИК = бикукультный; TTX = тетродотоксин; DIV = дни in vitro. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62907/62907fig04large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.</a>

Watch this Scientific Journal Video about In Vitro Multiparametric Cellular Analysis by Micro Organic Charge-modulated Field-effect Transistor Arrays at JoVE.com

In Vitro Multiparametric Cellular Analysis by Micro Organic Charge-modulated Field-effect Transistor Arrays

Здесь мы представляем протокол изготовления органического устройства на основе полевого транзистора с модуляцией заряда (OCMFET) для клеточного взаимодействия in vitro . Устройство, называемое микро-массивом OCMFET, представляет собой гибкое, недорогое и безреференсное устройство, которое позволит контролировать электрическую и метаболическую активность электроактивных клеточных культур.

В пробирке Многопараметрический клеточный анализ с помощью микроорганических зарядо-модулированных полевых транзисторных матриц

Modern electrophysiology has been constantly fueled by the parallel development of increasingly sophisticated tools and materials. In turn, discoveries in ...

Этот метод обеспечивает оригинальное решение для клеточного анализа, области, в которой в настоящее время отсутствуют подходящие системы записи, которые являются многопараметрическими, биосовместимыми, механически совместимыми и, наконец, недорогими. С помощью этого метода можно получить сенсорные системы с различными сенсорными возможностями, такими как способность контролировать как электрическую, так и метаболическую активность клеток с помощью одного типа электронного органического устройства. Помимо того, что мультипараметрические системы in vitro помогают сократить эксперименты in vivo на животных, они являются чрезвычайно перспективным инструментом в различных областях биомедицины, таких как персонализированная медицина и исследования нейродегенеративных заболеваний.Все в высокой универсальности органического заряда, модулятора полевого эффекта транзистора, также возможно интегрировать другие датчики, такие как, например, датчики для обнаружения объемов различных биомаркеров. Отрежьте 6 на 6 квадратных сантиметров кусков из нового 250-микрометрового ПЭТ-листа, затем промойте ПЭТ-подложки ацетоном, изопропиловым спиртом и деионизированной водой. Высушите их, используя струи и азот, и храните их в чистых пластиковых чашках Петри.Для осаждения титана предварительно очищают подложки плазменным кислородом и помещают их на держатель подложки внутри подсобной камеры термического испарителя. Затем поместите 60 миллиграммов титана в тигель, закройте затвор и откачайте испарительную камеру, пока она не достигнет 10 до 6 туров. Увеличьте мощность испарителя, пока тигель не загорится красным цветом и подождите 30 секунд.Затем откройте затвор, увеличьте мощность до 60% и подождите 60 секунд. Через 60 секунд закройте затвор и выключите питание. Для создания рисунка поместите по одной подложке за раз на Spin Coater, помещенный внутри вытяжного капюшона.Используя одноразовую пластиковую пипетку, нанесите четыре миллилитра фоторезиста на подложку, чтобы получить слой фоторезиста толщиной два микрометра, используя параметры спинового покрытия, упомянутые в текстовой рукописи. Мягко выпекайте фоторезист, поместив подложку на конфорку, а затем храните подложку внутри чашки Петри, обернутой алюминиевой фольгой, или пластикового контейнера. Далее поместите подложку в график брахмы и расположите пластиковую фотолитографическую маску, но нужное расположение плавающих ворот на подложке, подвергайте маску ультрафиолетовому свету сверху в течение одной минуты.Затем аккуратно снимите маску, позаботившись о том, чтобы свести к минимуму боковые движения маски над подложкой, погрузите подложку на 10 секунд в стеклянную емкость, наполненную развивающимся раствором. Затем быстро промыть его в деионизированной воде, травить открытый титан, погрузив его в раствор для травления титана на 15 секунд, затем промыть деионизированной водой и высушить с использованием азота. Оптически осмотрите подложку и удалите фоторезистент с помощью ацетона.Затем промыть подложку изопропиловым спиртом и деионизированной водой и высушить азотом. Для затворного диэлектрического осаждения поместите 300 миллиграммов димера Parylene C на париленовый коатер и установите значения давления. После осаждения очистите субстраты ацетоном, изопропиловым спиртом и деионизированной водой и высушите их азотом, как показано ранее.После нанесения фоторезистента на подложку, как показано ранее, поместите подложку в бромограф и поместите пластиковую фотолитографическую маску на подложку для смещения под стереоскопическим микроскопом. После одной минуты воздействия ультрафиолета сверху, осторожно, снимите маску, как показано ранее. Разработайте фоторезистим, как показано ранее, затем подвергните подложку с узорчатым фоторезистистом кислородной плазме, чтобы удалить парилен С из зондирования.Поместите подложки в стеклянный контейнер, наполненный ацетоном, внутри ультразвуковой ванны на 10 секунд, чтобы полностью удалить фоторезистент, затем промойте подложки ацетоном, изопропиловым спиртом и водой и высушите их азотом, как показано ранее. После нанесения фоторезиста на подложку, как показано ранее, поместите подложку в бурмограф и поместите на подложку пластиковую фотолитографическую маску с простыми черными прямоугольниками, которая полностью покрывает области транзисторов. После одной минуты воздействия ультрафиолетового света сверху и снизу осторожно, снимите маску и развивайте фоторезистент, как было продемонстрировано ранее.Очистите подложки с помощью щадящей плазменной обработки, чтобы способствовать адгезии металла на парилене С, а затем поместите их на держатель подложки внутри вакуумной камеры термического испарителя. Поместите 30 миллиграммов золота в тигель, закройте затвор и откачайте испарительную камеру, пока она не достигнет 10 до минус пяти Tor. Увеличьте мощность испарителя, пока тигель не загорится красным цветом и подождите 30 секунд.Откройте затвор, увеличьте мощность до 40% и подождите 60 секунд. Затем закройте затвор и выключите питание. Поместите подложки в контейнер с ацетоном внутри ультразвуковой ванны на 10 секунд, чтобы снять фоторезистим, тем самым удалив золото из канала транзисторов.Промойте, высушите и нанесите фоторезистент на подложки, как показано ранее. После размещения подложки в бромографе поместите на подложку пластиковую фотолитографическую маску с нужными источниками, дренажами и расположением ворот управления. После одной минуты воздействия ультрафиолета сверху аккуратно снимите маску и развивайте фотостойкость, как показано ранее.Вытравите обнаженное золото, погрузив его в раствор для травления золота на 10 секунд, затем промойте деионизированной водой и высушите с использованием азота, как показано на рисунке. После оптического осмотра подложки удалите фоторезистент с помощью ацетона, промойте изопропиловым спиртом и деионизированной водой и высушите азотом. После нанесения фоторезиста на подложку поместите подложку, подложку и бромограф в нужном положении на подложку пластиковую фотолитографическую маску с отверстиями, соответствующими областям измерения рН OCMFET.После одной минуты воздействия ультрафиолета сверху аккуратно снимите маску, как показано ранее. Разработайте фоторезистим, как было продемонстрировано ранее, затем защитите все устройство, за исключением областей с измерением рН полиимидной изоляционной лентой и нанесите 500-нанометровый слой парилена С на подложку, используя параметры, упомянутые в текстовой рукописи. После тщательного удаления полиамидной изоляционной ленты подвергните подложку воздействию кислородной плазмы, чтобы активировать парилен С в областях измерения рН OCMFET.Затем поместите подложки в контейнер с ацетоном внутри ультразвуковой ванны на 10 секунд, чтобы полностью удалить фоторезистент. Смойте субстраты ацетоном и изопропиловым спиртом и высушите их азотом. Поместите подложки на горячую плиту при температуре 50 градусов Цельсия, прежде чем отлить одну микролитровую каплю полупроводникового раствора на каждую область канала.Накройте крышкой всю подложку и высушите ее под химическим капюшоном в течение 30 минут. Вырежьте устройство из ПЭТ, либо вручную, либо с помощью лазерного резака. Сливающаяся культура кардиомиоцитов крыс, прилипшая к поверхности МОА, была иммуностатом для саркомерного белка тропомиозина.Пример одного сигнала кардиомиоцитов, измеренного с помощью OCMFET, показан здесь. Устройство может обнаруживать как спонтанную клеточную электрическую активность, так и активность, вызванную введением различных химических веществ или лекарств. Благодаря конфигурации массива MOA, он должен был оценить скорость распространения сердечного сигнала в клеточной культуре.OCMFET также смог усилить потенциалы нейронного поля с замечательной стабильностью и хорошим соотношением сигнал/шум. Различные реакции чувствительного к рН и нечувствительного к рН канала МОА на химическую стимуляцию бикукуллином и тетродотоксином продемонстрировали способность устройства различать различные клеточные метаболические состояния. Тщательно осматривайте подложку перед каждым этапом протокола изготовления.Это резко увеличит доходность процесса. Используя различные методы функционализации, можно получить химические и физические датчики, которые могут быть использованы в таких приложениях, как лаборатория на чипе и роботизированная кожа.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

In Vitro Multiparametric Cellular Analysis by Micro Organic Charge-modulated Field-effect Transistor Arrays

Multiparametric Optical Mapping of the Langendorff-perfused Rabbit Heart

Многопараметрический Оптический Картирование Langendorff-перфузии сердца кролика

Optical imaging and fluorescent probes have significantly advanced research methodology in the field of cardiac electrophysiology in ways that could not ...

Cellular Lipid Extraction for Targeted Stable Isotope Dilution Liquid Chromatography-Mass Spectrometry Analysis

Сотовая Добыча липидов для целевой Стабильный изотопного разбавления жидкостной хроматографии-масс-спектрометрического анализа

The metabolism of fatty acids, such as arachidonic acid (AA) and linoleic acid (LA), results in the formation of oxidized bioactive lipids, including ...

Sensing of Barrier Tissue Disruption with an Organic Electrochemical Transistor

Зондирование Барьерного ткани Срыв с транзистора Органическая Электрохимический

The gastrointestinal tract is an example of barrier tissue that provides a physical barrier against entry of pathogens and toxins, while allowing the ...

Quantification of Global Diastolic Function by Kinematic Modeling-based Analysis of Transmitral Flow via the Parametrized Diastolic Filling Formalism

Количественная оценка глобальной диастолической функции по кинематическая Моделирование на основе анализа трансмитрального кровотока через Заполнение формализма Параметризованный диастолической

Quantitative cardiac function assessment remains a challenge for physiologists and clinicians.&#160;Although historically invasive methods have comprised ...

Utilization of Microscale Silicon Cantilevers to Assess Cellular Contractile Function In Vitro

Utilization of Microscale Silicon Cantilevers to Assess Cellular Contractile Function In Vitro

Использование микромасштабных кремниевые зонды для оценки Сотовый сократительной функции<em&gt; In Vitro</em

The development of more predictive and biologically relevant in vitro assays is predicated on the advancement of versatile cell culture systems which ...

Eye Irritation Test (EIT) for Hazard Identification of Eye Irritating Chemicals using Reconstructed Human Cornea-like Epithelial (RhCE) Tissue Model

Eye Irritation Test EIT for Hazard Identification of Eye Irritating Chemicals using Reconstructed Human Cornea-like Epithelial RhCE Tissue Model

Раздражение глаз тест (СПЭ) для идентификации опасности глазных Раздражает химических веществ с использованием реконструированного человеческой роговицы, как Эпителиальный (RHCE) тканей Модель

To comply with the Seventh Amendment to the EU Cosmetics Directive and EU REACH legislation, validated non-animal alternative methods for reliable and ...

Preparation of Silicon Nanowire Field-effect Transistor for Chemical and Biosensing Applications

Получение кремния Nanowire полевом транзисторе для химических и биодат- приложений

Surveillance using biomarkers is critical for the early detection, rapid intervention, and reduction in the incidence of diseases. In this study, we ...

An In Vitro Organ Culture Model of the Murine Intervertebral Disc

An In Vitro Organ Culture Model of the Murine Intervertebral Disc

<em&gt; In Vitro</em&gt; Орган культуры Модель мышиной межпозвонкового диска

Intervertebral disc (IVD) degeneration is a significant contributor to low back pain. The IVD is a fibrocartilaginous joint that serves to transmit and ...

Repressing Gene Transcription by Redirecting Cellular Machinery with Chemical Epigenetic Modifiers

Репрессии транскрипции гена, перенаправив клеточными с химической эпигеномные модификаторы

Regulation of chromatin compaction is an important process that governs gene expression in higher eukaryotes. Although chromatin compaction and gene ...

Rigid Embedding of Fixed and Stained, Whole, Millimeter-Scale Specimens for Section-free 3D Histology by Micro-Computed Tomography

Жесткая встраивание фиксированной и витражи, в целом, миллиметр масштаб образцов для секции Бесплатные 3D гистологии, Микро Компьютерная томография

For over a hundred years, the histological study of tissues has been the gold standard for medical diagnosis because histology allows all cell types in ...