Regensburg 2004 – wissenschaftliches Programm

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AKB: Biologische Physik

AKB 50: Poster Session "Biological Physics"

AKB 50.17: Poster

Freitag, 12. März 2004, 10:30–13:00, B

Elektrische Charakterisierung von Metall-Glas-Elektrodenstrukturen zur Stimulation von Neuronen — •S. Günther¹, A. Krtschil¹, A. Reiher¹, H. Witte¹, A. Krost¹, A. de Lima², T. Opitz² und T. Voigt² — ¹Institut für Experimentelle Physik, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, PF 4120, D-39016 Magdeburg — ²Institut für Physiologie, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Leipziger Str. 44, D-39120 Magdeburg

Durch in vitro-Kultivierung von Neuronen aus dem Kortex embryonaler Ratten ist es möglich, 2-dimensionale neuronale Netzwerke zu erzeugen, in die planare Elektrodenstrukturen zur elektrischen Kommunikation mit den Neuronen integriert werden können. Die Stimulation und das Auslesen von Aktionspotentialen wird dabei maßgeblich von den elektrischen Eigenschaften des Systems Elektrodenstruktur, Nährlösung und neuronales Netzwerk bestimmt. Die Untersuchungen wurden an Streifen- und Fingerstrukturen von Ti/Au-Schichten durchgeführt. Auf der Grundlage von elektrischen Untersuchungen der Einzelkomponenten, sowie der vollständigen Anordnung wurde ein Ersatzschaltbild zur Beschreibung der DC/AC-Eigenschaften erstellt. Als ein kritischer Parameter des Interfaces erwies sich das elektrische Verhalten der Nährlösung, verbunden mit elektrolytischen Effekten. Aufgrund dieser Analysen wurde ein geeignetes Parameterfeld gefunden und optimiert, so dass neuronale Netzwerke stimuliert werden konnten.