一种建立体外神经网络的方法、体外神经网络及其应用技术

本申请公开了一种建立体外神经网络的方法、体外神经网络及其应用。本申请建立体外神经网络的方法，包括采用透明导电材料为培养皿，并采用微阵列电极为底座，将培养皿嵌套安装于底座上；将不同类型的神经元细胞通过分区培养，在不同位置培养形成不同类型神经元；同时，在细胞开始成熟并生长神经纤维阶段，诱导神经纤维定向生长，连接形成所需体外神经网络或神经回路。本申请方法，能高效构建完整的神经元群落或神经合团，更好进行神经回路研究或药物筛选；本申请方法采用透明导电的培养皿配合微阵列电极底座，可同时进行电位记录和激光共聚焦显微镜观测，简化了实验成本、提高了药物筛选效率，真正实现了电生理功能检测和细胞学成像一体化研究。

【技术实现步骤摘要】
一种建立体外神经网络的方法、体外神经网络及其应用
本申请涉及体外神经网络
，特别是涉及一种建立体外神经网络的方法、体外神经网络及其应用。
技术介绍
大脑的基本单位是神经元，而神经元之间的链接是决定大脑功能的重要结构。有研究显示，神经连接的特异性决定了脑功能在不同个体之间的差异(Crochetetal.,2018)。而神经环路是神经连接的主要表现，其失调在不同类型的神经精神类疾病中扮演着关键作用。神经连接在人格形成、行为学调控、学习记忆甚至深度学习模式建立中均起到了十分关键的作用。从治疗学角度出发，多种难治性神经精神类疾病，包括精神分裂、自闭症、老年性痴呆、帕金森病、抑郁症、双向情感障碍等均存在神经连接或者神经核团网络功能障碍(RajandPowell,2018)。而目前这些严重的神经精神类疾病大部分没有有效的治疗药物，所以高通量的药物筛查是目前有效的研发药物开发手段。同时，多能诱导干细胞(inducedpluripotentstemcell,iPSC)技术为人类疾病的体外模型建立提供了基础，病人来源的iPSC建立并诱导的体外神经元能够提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建立体外神经网络的方法，其特征在于：包括采用透明导电材料作为培养皿，并采用微阵列电极作为底座，将所述培养皿嵌套安装于底座上；将不同类型的神经元细胞通过分区培养，在不同位置培养形成不同类型的神经元；同时，在细胞开始成熟并生长神经纤维阶段，诱导神经纤维定向生长，连接形成所需的体外神经网络或神经回路；其中，具有微阵列电极的底座用于进行电生理记录，透明的培养皿方便后续观察和检测。/n

【技术特征摘要】
1.一种建立体外神经网络的方法，其特征在于：包括采用透明导电材料作为培养皿，并采用微阵列电极作为底座，将所述培养皿嵌套安装于底座上；将不同类型的神经元细胞通过分区培养，在不同位置培养形成不同类型的神经元；同时，在细胞开始成熟并生长神经纤维阶段，诱导神经纤维定向生长，连接形成所需的体外神经网络或神经回路；其中，具有微阵列电极的底座用于进行电生理记录，透明的培养皿方便后续观察和检测。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述透明导电材料为ITO导电玻璃。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述诱导神经纤维定向生长，具体包括，采用梯度神经营养因子或微流控技术，在输入侧诱导神经轴突生长，在输出侧诱导树突生长，最终形成连接。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述神经营养因子包括脑源性神经营养因子BDNF和/或胶质神经营养因子GDNF。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：采用梯度神经营养因子诱导神经纤维定向生长，具体包括，在输出侧的培养孔中加入浓度为10ng/mL的脑源性神经营养因子BDNF以及浓度为2ng/mL的胶质神经营养因子GDNF，在输入侧的培养孔中加入浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：高充，刘航，邓瑞霞，蔡宾，向征，
申请(专利权)人：深圳市博塔生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44