Publication

Diamond microelectrode arrays for in vitro neuronal recordings

Michele Giugliano
2017
Journal Articles

Résumé

A novel microfabrication technique for microelectrode arrays (MEAs) with a full diamond-cell interface is demonstrated. Boron-doped nano-crystalline diamond (BNCD) is used as a conductive electrode material on metal tracks insulated by intrinsic NCD. MEAs successfully recorded spontaneous electrical activity in rat primary cortical neuronal cultures. Patch-clamp measurements show no alterations to cell membrane passive properties or active firing response, for cell developing ex vivo on diamond. Impedance analysis revealed low impedance magnitude of BNCD electrodes, suitable for multi-unit neuronal recordings. Additionally, the impedance phase of the fabricated electrodes shows a high degree of capacitive coupling, ideal for neuron stimulation.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/d444f2b9-1484-41f2-8446-6c26fcb88dee

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Concepts associés (32)

Microelectrode array

Microelectrode arrays (MEAs) (also referred to as multielectrode arrays) are devices that contain multiple (tens to thousands) microelectrodes through which neural signals are obtained or delivered, essentially serving as neural interfaces that connect neurons to electronic circuitry. There are two general classes of MEAs: implantable MEAs, used in vivo, and non-implantable MEAs, used in vitro. Neurons and muscle cells create ion currents through their membranes when excited, causing a change in voltage between the inside and the outside of the cell.

Single-unit recording

In neuroscience, single-unit recordings (also, single-neuron recordings) provide a method of measuring the electro-physiological responses of a single neuron using a microelectrode system. When a neuron generates an action potential, the signal propagates down the neuron as a current which flows in and out of the cell through excitable membrane regions in the soma and axon. A microelectrode is inserted into the brain, where it can record the rate of change in voltage with respect to time.

Électrophysiologie

L'électrophysiologie (du grec el, elektron, el, physis, nature, et -el, -logia, étude) est l'étude des phénomènes électriques et électrochimiques qui se produisent dans les cellules ou les tissus des organismes vivants et, en particulier, dans les neurones et les fibres musculaires et chez les plantes sensitives (étudiées depuis le début du siècle de ce point de vue, dont par Jagadish Chandra Bose). Elle implique la mesure de différences de tensions ou de courants électriques à différentes échelles biologiques, du canal ionique isolé, jusqu'à des organes entiers, comme le cœur.

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