View - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

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Mikroelektroden nur ein vergleichweise kleiner Bereich mit Nanopillars bewachsen. Zudem
befindet sich um die Pillars herum die biokompatible und planare Passivierungsschicht
aus Siliziumoxid und -nitrid, die den Großteil der MEA-Fläche ausmacht. Exemplarisch
konnte bereits eine Neuronenkultur auf nanostrukturierten MEAs gezüchtet werden, die
in Abb. 7.2 zu sehen ist. Die MEAs wurden zuvor mittels Microcontact-Printing mit
pECM beschichtet, so dass die Zellkörper der Neuronen sich auf den Elektrodenfenstern
befanden. Gleichzeitig wuchsen die Neuriten entlang der gestempelten Proteinlinien zwischen
den Elektroden. Nachdem hiermit gezeigt werden konnte, dass Neuronen prinzipiell
auf nanostrukturierten MEAs wachsen, besteht der nächste Schritt darin, mittels Patch-
Clamp-Experimenten Aktionspotenziale der Neuronen abzuleiten.
Abbildung 7.2: Neuronen auf nanostrukturierten MEAs. Mittels Microcontact-
Printing wurden die MEAs mit pECM beschichtet, um die Neuronen
gezielt auf den Elektroden wachsen zu lassen.
In Zukunft muss der Nanostrukturierungsprozess der MEAs dahingehend optimiert werden,
dass die Passivierung dicht und beständig ist, um zuverlässige Signalableitungen zu
gewährleisten. Kann zudem die Impedanzsenkung, die für großflächige Pillar-Elektroden
erreicht wurde, auf MEAs übertragen werden, z.B. durch gezielte Anpassung der Pillargeometrie,
dann bieten MEAs mit biokompatiblen Gold-Nanopillars eine aussichtsreiche
Alternative zur extrazellulären Signalableitung gegenüber existierenden Elektrodenmaterialien.