用多电极阵列系统研究神经元网络的发育规律

发布时间：2021-12-28 00:44

　　神经发育的研究一直是神经科学中的一个重要课题,目前在细胞层次的发育研究成为一个热点,主要是利用膜片钳、免疫组化、荧光成像等方法研究不同因子对发育过程中神经元形态和功能的影响。由于无损得长期记录神经元电生理活动比较困难,目前对于神经元电生理发育过程研究较少。本文利用多电极阵列系统,结合光学成像方法,实现了培养神经元网络发育过程中形态学以及电生理实时无损检测。主要研究结果如下:在实验室已有的基础上摸索、改进了神经元培养条件,获得了较为稳定的神经元培养方法,研究了神经元网络的形态学发育变化。结果表明,体外培养神经元网络的建立与神经元的组织来源、培养用液的配置和保存等细节问题关系密切;在培养过程中存在神经元的迁移和消亡。利用MEA系统在无损的情况下连续记录网络的自发放电,从而研究了网络的电生理发育过程。结果表明,体外培养的神经元网络放电具有多样性;发育过程中网络放电的频率、幅度和锋电位时间间隔（ISI）在第二周到第三周有较大的变化,第三周到第四周相对平稳,放电频率和幅度第四周以后逐渐降低。说明体外培养的神经元网络在第三周发育成熟,且比较稳定,四周以后逐渐消亡。利用钙波实验、FM1-43染色实验... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

胚胎期不同阶段海马神经元发育过程

根据神经元在脑区的发生时间，大鼠约在胚胎发育第 15 天(E15)出现锥体神培养的细胞容易结团成簇，单个神经元较少；胎龄 17~20 天的大鼠锥体神经已基本完成(图 1.1)[21]，这时的海马组织易于分离，脑膜也易于去除，神经胶量仍然相当少；齿状回颗粒细胞也未出现。而大鼠出生后第一天胶质细胞发培养的细胞多为胶质细胞，神经元成活率不高。所以胎龄 18 天左右的胚胎马神经元的分离和培养，且体外培养成活率也最高，可达 80~90%。2) 鼠龄的确定：对于大鼠孕龄的判断，有的学者认为精子检测阳性的当天为胚胎 0 天(E0)，者认为这是第一天(E1)。胎龄的确定除了根据孕龄外，还可结合胎鼠的长度鼠从头部到臀部的长度，E17~E20 胎鼠的长度大约为 20~30 mm。用于海马养的理想胎龄是 E18，胎鼠身长约为 25 mm[41]。而胎鼠从孕鼠子宫取出之后正的胎龄才能基本得以确定，利用本实验室微型 X-ray 系统，对孕鼠进行成规律，即可确定胎鼠大小。对孕龄 18 天左右的孕鼠进行 X-ray 成像时，可以胎鼠的脊柱及胎鼠轮廓，胎鼠身长约 25 mm；而 21 天左右胎鼠脊柱清晰， 35 mm 左右(图 2.1，2.2)。

胎龄20天Wistar大鼠X-ray图片(标尺为10mm)

【参考文献】：
期刊论文
[1]胚胎大鼠中枢神经系统神经干细胞分离培养方法研究[J]. 吕欣,王楠,霍思维,张尚立,解琨,苗俊英.  中国生物工程杂志. 2004(01)
[2]大鼠脑皮质星形胶质细胞的限制性细胞培养[J]. 石军,张可成,蔡文琴.  中国组织化学与细胞化学杂志. 2000(02)



本文编号：3553065