Nanostemplowanie neuronowe
Sygnalizacja między oddzielonymi sieciami neuronowymi nie wydaje się zmieniać ani osłabiać charakteru swojej reakcji farmakologicznej w porównaniu z modelami in vitro. Aby zbadać sygnalizację neuronową, kultury neuronowe są podłączane do zestawu mikroelektrod rejestrujących niewielkie zmiany prądu elektrycznego. Zestaw układów mikroelektrod jest zdolny do rejestrowania interakcji komórkowych na poziomie molekularnym. Celem konsorcjum NANOSCALE ("Understanding interactions between cells and nanopatterned surfaces") było zbadanie interakcji neuronowych za pośrednictwem układów mikroelektrod załączonych do dokładnej repliki powierzchni neuronowej in vitro. Naukowcy uczestniczący w projekcie skopiowali tkankę neuronową za pomocą nanostemplowania fotograficznego w pełni zachowującego sygnalizację komórkową i jej trójwymiarową (3D) strukturę. Przenieśli oni wyhodowaną tkankę na układ mikroelektrod i zarejestrowali prądy komórkowe. Naukowcy zbadali sygnalizację elektryczną w zestawieniu z uwalnianiem pęcherzyków wydzielniczych z błony komórkowej do przestrzeni międzykomórkowej. Zidentyfikowano specyficzne czynniki rządzące stabilnością błony komórkowej i regulujące procesy wydzielania. Zbadano również wzrost aksonów za pomocą mikroskopii optycznej o wysokiej rozdzielczości. Naukowcy wykryli dendryty, rozgałęzione wypustki neuronów komunikujące się z sąsiadującymi neuronami i reagujące na bodźce pozakomórkowe. Tym samym metoda nanostemplowania umożliwiła im monitorowanie wzrostu neuronów i ruchliwość komórek in vitro. Połączenie nanostemplowania z rejestracją za pomocą mikroelektrod może być ważnym krokiem na drodze do opracowania interfejsu neuron–komputer. Technologia ta jest równie ważna dla podstawowych badań, jak i dla przemysłu w odniesieniu do badań nad sieciami neuronowymi.
