यहां, हम एचडी-एमईए को बड़े पैमाने पर न्यूरोनल पहनावा की कम्प्यूटेशनल गतिशीलता में तल्लीन करने के लिए नियोजित करते हैं, विशेष रूप से हिप्पोकैम्पल, घ्राण बल्ब सर्किट और मानव न्यूरोनल नेटवर्क में। कम्प्यूटेशनल टूल के साथ संयुक्त स्पैटिओटेम्पोरल गतिविधि को कैप्चर करना, न्यूरोनल पहनावा जटिलता में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। विधि मस्तिष्क कार्यों की समझ को बढ़ाती है, संभावित रूप से बायोमार्कर की पहचान करती है और न्यूरोलॉजिकल विकारों के लिए उपचार करती है।
बड़े पैमाने पर न्यूरोनल नेटवर्क और उनके जटिल वितरित माइक्रोक्रिकिट धारणा, अनुभूति और व्यवहार उत्पन्न करने के लिए आवश्यक हैं जो स्पैटिओटेम्पोरल न्यूरोनल गतिविधि के पैटर्न से उभरते हैं। परस्पर जुड़े न्यूरोनल पहनावा के कार्यात्मक समूहों से उभरने वाले ये गतिशील पैटर्न मल्टीस्केल तंत्रिका जानकारी को संसाधित करने और कोडिंग के लिए सटीक गणना की सुविधा प्रदान करते हैं, जिससे उच्च मस्तिष्क कार्यों को चलाया जाता है। इस जटिलता को अंतर्निहित तंत्रिका गतिशीलता के कम्प्यूटेशनल सिद्धांतों की जांच करने और स्वास्थ्य और बीमारी में जैविक प्रक्रियाओं के बहुस्तरीय प्रभाव की जांच करने के लिए, बड़े पैमाने पर एक साथ रिकॉर्डिंग सहायक बन गई है। यहां, एक उच्च घनत्व माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणी (एचडी-एमईए) तंत्रिका गतिशीलता के दो तौर-तरीकों का अध्ययन करने के लिए नियोजित किया जाता है – पूर्व विवो माउस मस्तिष्क स्लाइस से हिप्पोकैम्पस और घ्राण बल्ब सर्किट और मानव प्रेरित प्लुरिपोटेंट स्टेम कोशिकाओं (आईपीएससी) के इन-विट्रो सेल संस्कृतियों से न्यूरोनल नेटवर्क। एचडी-एमईए प्लेटफॉर्म, 4096 माइक्रोइलेक्ट्रोड के साथ, उच्च स्थानिक संकल्प पर एक साथ हजारों न्यूरोनल पहनावा से बाह्य फायरिंग पैटर्न की गैर-आक्रामक, बहु-साइट, लेबल-मुक्त रिकॉर्डिंग को सक्षम बनाता है। यह दृष्टिकोण कई इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल नेटवर्क-वाइड विशेषताओं के लक्षण वर्णन की अनुमति देता है, जिसमें सिंगल/-मल्टी-यूनिट स्पाइकिंग गतिविधि पैटर्न और स्थानीय क्षेत्र संभावित दोलन शामिल हैं। इन बहुआयामी तंत्रिका डेटा की जांच करने के लिए, हमने मशीन लर्निंग एल्गोरिदम, स्वचालित घटना का पता लगाने और वर्गीकरण, ग्राफ सिद्धांत और अन्य उन्नत विश्लेषणों को शामिल करते हुए कई कम्प्यूटेशनल उपकरण विकसित किए हैं। इस मंच के साथ इन कम्प्यूटेशनल पाइपलाइनों को पूरक करके, हम सेल असेंबली से नेटवर्क तक बड़े, मल्टीस्केल और मल्टीमॉडल गतिशीलता का अध्ययन करने के लिए एक पद्धति प्रदान करते हैं। यह संभावित रूप से स्वास्थ्य और बीमारी में जटिल मस्तिष्क कार्यों और संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं की हमारी समझ को आगे बढ़ा सकता है। खुले विज्ञान और बड़े पैमाने पर कम्प्यूटेशनल तंत्रिका गतिशीलता में अंतर्दृष्टि के प्रति प्रतिबद्धता मस्तिष्क से प्रेरित मॉडलिंग, न्यूरोमोर्फिक कंप्यूटिंग और तंत्रिका सीखने के एल्गोरिदम को बढ़ा सकती है। इसके अलावा, बिगड़ा हुआ बड़े पैमाने पर तंत्रिका संगणना और उनके परस्पर जुड़े माइक्रोक्रिकिट गतिशीलता के अंतर्निहित तंत्र को समझने से विशिष्ट बायोमार्कर की पहचान हो सकती है, जिससे न्यूरोलॉजिकल विकारों के लिए अधिक सटीक नैदानिक उपकरण और लक्षित उपचार का मार्ग प्रशस्त हो सकता है।
न्यूरोनल पहनावा, अक्सर सेल विधानसभाओं कहा जाता है, तंत्रिका कोडिंग में महत्वपूर्ण हैं, मल्टीस्केल तंत्रिका जानकारी 1,2,3 प्रसंस्करण के लिए जटिल गणना की सुविधा. ये पहनावा विशाल न्यूरोनल नेटवर्क और उनके सूक्ष्म माइक्रोक्रिकिट्स के गठन को रेखांकित करतेहैं 4. इस तरह के नेटवर्क और उनके दोलन पैटर्न धारणा और अनुभूति सहित उन्नत मस्तिष्क कार्यों को संचालित करते हैं। जबकि व्यापक शोध ने विशिष्ट न्यूरोनल प्रकारों और सिनैप्टिक मार्गों का पता लगाया है, न्यूरॉन्स सहयोगी रूप से सेल असेंबली कैसे बनाते हैं और सर्किट और नेटवर्क में स्थानिक सूचना प्रसंस्करण को प्रभावित करते हैं, इसकी गहरी समझ मायावीबनी हुई है 5.
तीव्र, पूर्व विवो मस्तिष्क स्लाइस बरकरार तंत्रिका सर्किट का अध्ययन करने के लिए निर्णायक इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल उपकरण हैं, जो औषधीय परीक्षण और रोग मॉडलिंग 6,7,8में निहितार्थ के साथ तंत्रिका समारोह, सिनैप्टिक ट्रांसमिशन और कनेक्टिविटी के दोलन गतिविधि पैटर्न की जांच के लिए एक नियंत्रित सेटिंग की पेशकश करते हैं। यह अध्ययन प्रोटोकॉल दो प्रमुख मस्तिष्क सर्किट पर प्रकाश डाला गया है – हिप्पोकैम्पस-कॉर्टिकल (एचसी) सीखने और स्मृति प्रक्रियाओं 9,10 में शामिल है, और घ्राण बल्ब (ओबी) गंध भेदभाव 11,12,13के लिए जिम्मेदार है। इन दो क्षेत्रों में, नए कार्यात्मक न्यूरॉन्स लगातार स्तनधारी दिमाग14 में जीवन भर वयस्क neurogenesis द्वारा उत्पन्न कर रहे हैं. दोनों सर्किट बहुआयामी गतिशील तंत्रिका गतिविधि पैटर्न और निहित प्लास्टिसिटी प्रदर्शित करते हैं जो मौजूदा तंत्रिका नेटवर्क को फिर से वायर करने में भाग लेते हैं और15,16 की आवश्यकता होने पर वैकल्पिक सूचना प्रसंस्करण रणनीतियों की सुविधा प्रदान करते हैं।
तीव्र, पूर्व-विवो मस्तिष्क टुकड़ा मॉडल मस्तिष्क की कार्यक्षमता में तल्लीन करने और माइक्रोक्रिकिट स्तर पर रोग तंत्र को समझने के लिए अपरिहार्य हैं। हालांकि, मानव प्रेरित प्लुरिपोटेंट स्टेम सेल (आईपीएससी) न्यूरोनल नेटवर्क से व्युत्पन्न इन-विट्रो सेल संस्कृतियों अनुवाद अनुसंधान का एक आशाजनक एवेन्यू प्रदान करते हैं, मूल रूप से संभावित मानव नैदानिक उपचार17,18के लिए पशु प्रयोगों से निष्कर्षों को जोड़ने. ये मानव-केंद्रित इन-विट्रो परख औषधीय विषाक्तता का आकलन करने, सटीक दवा स्क्रीनिंग को सक्षम करने और अभिनव सेल-आधारित चिकित्सीय रणनीतियों 19,20में अनुसंधान को आगे बढ़ाने के लिए एक विश्वसनीय मंच के रूप में कार्य करते हैं। आईपीएससी न्यूरोनल मॉडल की निर्णायक भूमिका को पहचानते हुए, हमने इस प्रोटोकॉल अध्ययन के तीसरे मॉड्यूल को अपने व्युत्पन्न नेटवर्क की कार्यात्मक विशेषताओं की पूरी तरह से जांच करने और संबंधित सेल संस्कृति प्रोटोकॉल को ठीक करने के लिए समर्पित किया है।
इन इलेक्ट्रोजेनिक तंत्रिका मॉड्यूल का अध्ययन आमतौर पर कैल्शियम (सीए2 + इमेजिंग), पैच-क्लैंप रिकॉर्डिंग और कम घनत्व वाले माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणियों (एलडी-एमईए) जैसी तकनीकों का उपयोग करके किया गया है। सीए2 + इमेजिंग एकल सेल गतिविधि मानचित्रण प्रदान करता है, यह एक सेल लेबलिंग आधारित विधि अपने कम अस्थायी संकल्प और लंबी अवधि की रिकॉर्डिंग में चुनौतियों से बाधा है. एलडी-एमईए में स्थानिक परिशुद्धता की कमी होती है, जबकि पैच-क्लैंप, एक आक्रामक एकल-साइट तकनीक और श्रमसाध्य होने के नाते, अक्सर कम सफलता दर 21,22,23पैदा करता है। इन चुनौतियों का समाधान करने और प्रभावी ढंग से नेटवर्क-व्यापी गतिविधि की जांच करने के लिए, बड़े पैमाने पर एक साथ तंत्रिका रिकॉर्डिंग मस्तिष्क जटिलता अंतर्निहित तंत्रिका गतिशीलता के कम्प्यूटेशनल सिद्धांतों और स्वास्थ्य और रोग 24,25में उनके निहितार्थ को समझने के लिए एक महत्वपूर्ण दृष्टिकोण के रूप में उभरा है।
इस JoVE प्रोटोकॉल में, हम पूर्व विवो माउस मस्तिष्क तीव्र स्लाइस (आंकड़े 1A-C) और में इन विट्रो मानव IPSC व्युत्पन्न न्यूरोनल नेटवर्क (आंकड़े 1D-E) से हिप्पोकैम्पस और घ्राण बल्ब सर्किट सहित, विभिन्न मस्तिष्क तौर-तरीकों में spatiotemporal न्यूरोनल गतिविधि पर कब्जा करने के लिए उच्च घनत्व MEA (HD विदेश मंत्रालय) पर आधारित एक बड़े पैमाने पर तंत्रिका रिकॉर्डिंग विधि का प्रदर्शन, पहले हमारे समूह और अन्य सहयोगियों26 द्वारा रिपोर्ट,27,28,29,30,31,32,33,34,35. एचडी-एमईए, पूरक-धातु-ऑक्साइड-अर्धचालक (सीएमओएस) तकनीक पर बनाया गया है, ऑन-चिप सर्किटरी और प्रवर्धन का दावा करता है, जिससे 7 मिमी2 सरणी आकार36 में उप-मिलीसेकंड रिकॉर्डिंग की अनुमति मिलती है। यह गैर-इनवेसिव दृष्टिकोण स्थानीय क्षेत्र क्षमता (एलएफपी) और मल्टीयूनिट स्पाइकिंग गतिविधि (एमयूए)26,29की जटिल गतिशीलता को प्रकट करते हुए, एक उच्च स्थानिक अस्थायी संकल्प पर 4096 माइक्रोइलेक्ट्रोड का उपयोग करके हजारों न्यूरोनल पहनावा से बहु-साइट, लेबल-मुक्त बाह्य फायरिंग पैटर्न को पकड़ता है।
इस पद्धति द्वारा उत्पन्न डेटा की विशालता को देखते हुए, एक परिष्कृत विश्लेषणात्मक ढांचा आवश्यक है, फिर भीचुनौतियां 37 हैं। हमने कम्प्यूटेशनल टूल विकसित किए हैं जो स्वचालित घटना का पता लगाने, वर्गीकरण, ग्राफ सिद्धांत, मशीन सीखने और अन्य उन्नत तकनीकों (चित्रा 1 एफ)26,29,38,39को शामिल करते हैं। इन विश्लेषणात्मक उपकरणों के साथ एचडी-एमईए को एकीकृत करते हुए, विभिन्न तंत्रिका तौर-तरीकों में व्यापक तंत्रिका नेटवर्क के लिए व्यक्तिगत सेल विधानसभाओं से जटिल गतिशीलता की जांच करने के लिए एक समग्र दृष्टिकोण तैयार किया गया है। यह संयुक्त दृष्टिकोण सामान्य मस्तिष्क कार्यों में कम्प्यूटेशनल गतिशीलता की हमारी समझ को गहरा करता है और रोग स्थितियों28 में मौजूद विसंगतियों में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। इसके अलावा, इस दृष्टिकोण से अंतर्दृष्टि मस्तिष्क से प्रेरित मॉडलिंग, न्यूरोमोर्फिक कंप्यूटिंग और तंत्रिका सीखने के एल्गोरिदम में प्रगति को प्रेरित कर सकती है। अंततः, यह विधि तंत्रिका नेटवर्क व्यवधानों के पीछे मुख्य तंत्र को उजागर करने, संभावित रूप से बायोमार्कर की पहचान करने और न्यूरोलॉजिकल स्थितियों के लिए सटीक नैदानिक उपकरण और लक्षित उपचार के निर्माण का मार्गदर्शन करने का वादा करती है।
स्पैटिओटेम्पोरल न्यूरोनल गतिविधि की जटिल गतिशीलता, परस्पर जुड़े न्यूरोनल पहनावा से उभरती है, लंबे समय से तंत्रिका विज्ञान में साज़िश का विषय रही है। पैच-क्लैंप, मानक एमईए, और सीए2 + इमेजिंग जैसे पारंपरिक तरीकों ने मस्तिष्क की जटिलता में मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान की है। हालांकि, वे अक्सर व्यापक नेटवर्क-व्यापी कम्प्यूटेशनल गतिशीलता 21,22,23 पर कब्जा करने में कम पड़ जाते हैं। एचडी-एमईए प्लेटफॉर्म का तकनीकी प्रोटोकॉल, जैसा कि इस जोव अध्ययन में विस्तृत है, सेल असेंबली से लेकर विस्तृत नेटवर्क (यानी, तीव्र, पूर्व-विवो माउस मस्तिष्क स्लाइस और इन-विट्रो मानव आईपीएससी नेटवर्क)26,29,30,32तक विभिन्न तौर-तरीकों में तंत्रिका गतिशीलता का मनोरम दृश्य पेश करता है।
तीव्र, पूर्व विवो माउस मस्तिष्क स्लाइस न्यूरोनल अनुसंधान में एक मूलभूत उपकरण किया गया है, आणविक और सर्किट स्तर की जांच 6,7 की सुविधा. हालांकि, ऊतक व्यवहार्यता को बनाए रखने की चुनौती एक लगातार अड़चन रही है। इस अध्ययन में चित्रित प्रोटोकॉल एचडी-एमईए प्लेटफॉर्म पर उनके लाभों का फायदा उठाने के लिए इन स्लाइस की गुणवत्ता और दीर्घायु को अनुकूलित करने के लिए महत्वपूर्ण संशोधनों का परिचय देता है। यह प्रोटोकॉल के महत्व को रेखांकित करता है – i) स्लाइस एकरूपता प्राप्त करना, जिसके लिए एक वाइब्रेटोम का उपयोग ऊतक हेलिकॉप्टर पर इसकी सटीकता और कम से कम ऊतक क्षति के कारण पसंद किया जाता है, लंबे समय तक टुकड़ा करने की क्रिया के व्यापार के बावजूद। ii) ऊतक व्यवहार्यता बनाए रखने के लिए, निष्कर्षण से रिकॉर्डिंग तक, पूरी प्रक्रिया में निरंतर कार्बोजेनेशन सुनिश्चित करना। iii) तापमान को विनियमित करना और रिकॉर्डिंग से पहले पर्याप्त रिकवरी समय की अनुमति देना। iv) मस्तिष्क को स्थिर करने, फाड़ने से रोकने और गोंद संपर्क को कम करने के लिए एक अगारोज ब्लॉक या मोल्ड का उपयोग करना। v) एचडी-एमईए जलाशय के भीतर कार्बोजेनेटेड एसीएसएफ की इष्टतम प्रवाह दर को बनाए रखना ताकि डिकॉप्लिंग, शोर और बहाव (तालिका 2) जैसे मुद्दों से बचने के दौरान टुकड़ा स्वास्थ्य सुनिश्चित किया जा सके।
माउस मस्तिष्क स्लाइस और मानव आईपीएससी तैयारी दोनों के लिए, इलेक्ट्रोड-ऊतक इंटरफ़ेस युग्मन को बढ़ाना सर्वोपरि 30,46,47है। हमारा प्रोटोकॉल आसंजन-प्रचार अणु पॉली-डीएल-ऑर्निथिन (पीडीएलओ) के उपयोग के महत्व को रेखांकित करता है। यह अणु न केवल विद्युत संकेतों का पता लगाने के लिए सतह क्षेत्र को बढ़ाता है, बल्कि विद्युत चालकताको भी बढ़ाता है। ऐसा करने से, यह सेलुलर आसंजन, विकास और कार्यात्मक नेटवर्क गुणों के विकास को बढ़ावा देता है। इस तरह का अनुकूलन एचडी-एमईए प्लेटफॉर्म की प्रभावकारिता को बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह बदले में, सूक्ष्म एक्स-विवो और इन-विट्रो कनेक्टोम और उनके स्थानिक फायरिंग अनुक्रमों का सटीक और सुसंगत विश्लेषण सुनिश्चित करता है। विशेष रूप से, PDLO को न्यूरोनल संस्कृतियों में विद्युत उत्तेजनाओं के लिए सहज फायरिंग गतिविधि और जवाबदेही को बढ़ावा देने में पॉलीथीनमाइन (PEI) और पॉली-एल-ऑर्निथिन (पीएलओ) जैसे अन्य सब्सट्रेट से बेहतर प्रदर्शन करने के लिए दिखाया गया है। इसके अतिरिक्त, पीडीएलओ एचडी-विदेश मंत्रालय पर सतह functionalization के लिए इस्तेमाल किया गया है और इलेक्ट्रोड टुकड़ा युग्मन इंटरफ़ेस को बढ़ाने और ओबी और एचसी स्लाइस26,29 दोनों में संकेत करने के लिए शोर अनुपात में वृद्धि करने के लिए दिखाया गया है. एक कस्टम-निर्मित प्लैटिनम एंकर के अलावा इलेक्ट्रोड-स्लाइस इंटरफ़ेस युग्मन को और बढ़ाता है, जिससे उच्च सिग्नल-टू-शोर अनुपात के साथ रिकॉर्डिंग होती है।
पूर्व विवो माउस मस्तिष्क स्लाइस और इन-विट्रो मानव आईपीएससी नेटवर्क दोनों के लिए एचडी-एमईए का उपयोग व्यापक, मल्टीस्केल और मल्टीमॉडल गतिशीलता की खोज में माहिर एक विधि का परिचय देता है। यह अभिनव दृष्टिकोण, तथापि, सामने काफी चुनौतियों लाता है, विशेष रूप से डेटा प्रबंधन 48,49,50,51 में. 18 kHz/इलेक्ट्रोड सैंपलिंग फ़्रीक्वेंसी पर प्राप्त एक एकल HD-MEA रिकॉर्डिंग एक चौंका देने वाला 155 MB/s डेटा उत्पन्न करती है। डेटा वॉल्यूम तेजी से बढ़ता है जब कई स्लाइस, विविध औषधीय स्थितियों, या लंबे समय तक रिकॉर्डिंग अवधि में फैक्टरिंग। सूचना का ऐसा प्रवाह सुव्यवस्थित प्रसंस्करण के लिए मजबूत भंडारण अवसंरचना और उन्नत कम्प्यूटेशनल उपकरणों की मांग करता है। एचडी-एमईए प्लेटफॉर्म की क्षमता एक साथ हजारों न्यूरोनल पहनावा से डेटा इकट्ठा करने के लिए एक वरदान और बाधा दोनों है। यह मस्तिष्क कार्यों की कम्प्यूटेशनल गतिशीलता में सर्वोच्च अंतर्दृष्टि प्रदान करता है, फिर भी इसे एक परिष्कृत विश्लेषणात्मक ढांचे की भी आवश्यकता होती है। इस जोव प्रोटोकॉल में, हमने कम्प्यूटेशनल रणनीतियों के उदाहरण प्रदान किए हैं, जिनमें बड़े पैमाने पर घटना का पता लगाने, वर्गीकरण, ग्राफ सिद्धांत, आवृत्ति विश्लेषण और मशीन लर्निंग शामिल हैं। ये विधियां जटिल तंत्रिका डेटा के विश्लेषण की चुनौतियों से निपटने के लिए किए गए गहन प्रयासों को रेखांकित करती हैं। बहरहाल, इन बहुआयामी तंत्रिका डेटासेट का विश्लेषण करने के लिए अधिक उन्नत कम्प्यूटेशनल टूल के विकास के लिए अभी भी काफी जगह है। उपयुक्त उपकरणों और पद्धतियों के साथ सशस्त्र, एचडी-एमईए प्लेटफॉर्म की क्षमता को बढ़ाया जाता है, जो स्वस्थ और रोग दोनों स्थितियों में मस्तिष्क कार्यों की पेचीदगियों में गहन अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।
संक्षेप में, एचडी-एमईए प्लेटफॉर्म, जब विस्तृत प्रोटोकॉल और कम्प्यूटेशनल टूल के साथ एकीकृत किया जाता है, तो मस्तिष्क के जटिल कामकाज को समझने के लिए एक परिवर्तनकारी दृष्टिकोण प्रदान करता है। बड़े पैमाने पर, मल्टीस्केल और मल्टीमॉडल डायनेमिक्स को कैप्चर करके, यह सीखने, मेमोरी और सूचना प्रसंस्करण जैसी प्रक्रियाओं में अमूल्य अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। इसके अलावा, इन-विट्रो मानव आईपीएससी नेटवर्क में इसके आवेदन में दवा स्क्रीनिंग और व्यक्तिगत दवा में क्रांति लाने की क्षमता है। हालांकि, जबकि यह मंच तंत्रिका विज्ञान अनुसंधान में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है, अंतर्निहित तकनीकी चुनौतियों को स्वीकार करना और उनका समाधान करना महत्वपूर्ण है। चल रहे शोधन और उन्नत कम्प्यूटेशनल उपकरणों के एकीकरण के साथ, एचडी-एमईए प्लेटफॉर्म सटीक नैदानिक उपकरणों, विशिष्ट बायोमार्कर की पहचान और न्यूरोलॉजिकल विकारों के लिए लक्षित उपचारों के एक नए युग की शुरुआत करने के लिए तैयार है।
The authors have nothing to disclose.
इस अध्ययन को संस्थागत धन (DZNE), हेल्महोल्ट्ज़ वैलिडेशन फंड (HVF-0102) के भीतर हेल्महोल्ट्ज़ एसोसिएशन और बायोमेडिसिन एंड बायोइंजिनियरिंग (DIGS-BB) के लिए ड्रेसडेन इंटरनेशनल ग्रेजुएट स्कूल द्वारा समर्थित किया गया था। हम उनके समर्थन के लिए DZNE-Dresden (अलेक्जेंडर गार्थे, ऐनी कारासिंस्की, सैंड्रा गुंथर और जेन्स बर्गमैन) में व्यवहार पशु परीक्षण के लिए मंच को भी स्वीकार करना चाहेंगे। हम यह स्वीकार करना चाहेंगे कि चित्र 1 का एक हिस्सा प्लेटफॉर्म BioRender.com का उपयोग करके बनाया गया था।
150 mm Glass Petri Dish | generic | generic | Brain Preparation Workspace, Brain Slice Recording Workspace |
0.22 μm Sterile Filter Unit | Assorted | Assorted | Assorted |
90 mm Plastic Culture Dish | TPP | 93100 | Brain Preparation Workspace, Brain Slice Recording Workspace |
Agarose | Roth | 6351.5 | Brain Preparation Workspace |
Agarose Mold | CUSTOM | CUSTOM | Brain Preparation Workspace; Custom designed 3D Printer Design, available upon request |
Aluminum Foil | generic | generic | Brain Extraction Workspace |
Anesthesia chamber | generic | generic | Brain Extraction Workspace; Assorted Beaker, Bedding etc |
Ascorbic Acid | Sigma Aldrich | A4544-25G | Solution Preparation Workspace |
Assorted Beakers | generic | generic | Solution Preparation Workspace; 50 mL |
Assorted Luers | Cole Parmer | 45511-00 | Brain Slice Recording Workspace |
Assorted Volumetric flasks | generic | generic | Solution Preparation Workspace; 500 mL, 1 L |
B27 Supplement | Life Technologies | 17504-044 | BrainXell Commercial Supplier Protocol |
BDNF | Peprotech | 450-02 | BrainXell Commercial Supplier Protocol |
Biological Safety Cabinet with UV Lamp | Assorted | Assorted | HD-MEA Coating, Plating, Mainainance Workspace |
BrainPhys Neuronal Medium | STEMCELL Technologies | 05790 | CDI, and BrainXell Commerical Supplier Protocol |
Brainwave Software | 3Brain AG | Version 4 | Brain Slice and Human iPSC Recording Workspace |
BrainXell Glutamatergic Neuron Assay | BrainXell | BX-0300 | BrainXell Commercial Supplier Protocol |
CaCl2 | Sigma Aldrich | 21115-100ML | Solution Preparation Workspace |
Carbogen | generic | generic | All Workspaces; 95%/5% O2 and CO2 mixture |
Cell Culture Incubator | Assorted | Assorted | Assorted |
CMOS-based HD-MEA chip | 3Brain AG | CUSTOM | Brain Slice and Human iPSC Recording Workspace |
Conical Tubes, 50 mL, Falcon (Centrifuge Tubes) | STEMCELL Technologies | 38010 | CDI Commerical Supplier Protocol |
Crocodile Clip Grounding Cables | JWQIDI | B06WGZG17W | Brain Slice Recording Workspace |
Curved Forceps | FST | 11052-10 | Brain Extraction Workspace |
DMEM/F12 Medium | Life Technologies | 11330-032 | BrainXell Commercial Supplier Protocol |
Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline without Ca2+ and Mg2+ (D-PBS) | STEMCELL Technologies | 37350 | CDI Commerical Supplier Protocol |
Filter Paper | Macherey-Nagel | 531 011 | Brain Preparation Workspace |
Fine Brush | Leonhardy | 773 | Brain Slice Preparation Workspace, Brain Slice Recording Workspace |
Forceps | VITLAB | 67895 | Brain Slice Recording Workspace |
GDNF | Peprotech | 450-10 | BrainXell Commercial Supplier Protocol |
Geltrex | Life Technologies | A1413201 | BrainXell Commercial Supplier Protocol |
Glass pasteur pipette | Roth | 4518 | Brain Slice Preparation Workspace, Brain Slice Recording Workspace |
Glucose | Sigma Aldrich | G7021-1KG | Solution Preparation Workspace |
GlutaMAX | Life Technologies | 35050-061 | BrainXell Commercial Supplier Protocol |
Gravity-based Perfusion System | ALA | VC3-8xG | Brain Slice Recording Workspace |
HD-MEA Recording platform | 3Brain AG | CUSTOM | Brain Slice and Human iPSC Recording Workspace |
Heater | Warner Instruments | TC-324C | Brain Slice Recording Workspace |
Hemocytometer or Automated Cell Counter | Assorted | Assorted | HD-MEA Coating, Plating, Mainainance Workspace |
Hypo Needles | Warner Instruments | 641489 | Brain Slice Recording Workspace |
iCell GlutaNeurons Kit, 01279 | CDI | R1061 | CDI Commerical Supplier Protocol |
Iris Scissors | Vantage | V95-304 | Brain Extraction Workspace |
Isoflurane | Baxter | HDG9623 | Brain Extraction Workspace |
KCl | Sigma Aldrich | P5405-250G | Solution Preparation Workspace |
Laminin | Sigma-Aldrich | L2020 | CDI Commerical Supplier Protocol |
Liquid Nitrogen Storage Unit | Assorted | Assorted | HD-MEA Coating, Plating, Mainainance Workspace |
Magnetic Stirrer | generic | generic | Solution Preparation Workspace |
Metal Screws | Thorlabs | HW-KIT2/M | Brain Slice Recording Workspace |
MgCl2 | Sigma Aldrich | M1028-100ML | Solution Preparation Workspace |
MgSO4 | Sigma Aldrich | 63138-250G | Solution Preparation Workspace |
Microdissection Tool Holder | Braun | 4606108V | Brain Slice Preparation Workspace, Brain Slice Recording Workspace |
Microdissection Tool Needle | Braun | 9186166 | Brain Slice Preparation Workspace, Brain Slice Recording Workspace |
Modular Stereomicroscope | Leica | CUSTOM | Brain Slice Recording Workspace; custom specifications and modifications |
N2 Supplement | Life Technologies | 17502-048 | CDI, and BrainXell Commercial Supplier Protocol |
NaCl | Sigma Aldrich | S3014-1KG | Solution Preparation Workspace |
NaH2PO4 | Sigma Aldrich | S0751-100G | Solution Preparation Workspace |
NaHCO3 | Sigma Aldrich | S5761-500G | Solution Preparation Workspace |
Neurobasal Medium | Life Technologies | 21103-049 | BrainXell Commercial Supplier Protocol |
Optical Cage System | Thorlabs | Assorted | Brain Slice Recording Workspace |
Optical Table w/Breadboard | Thorlabs | SDA7590 | Brain Slice Recording Workspace |
PDLO | Sigma Aldrich | P0671 | HD-MEA Coating, Brain Slice Recording Workspace |
Penicillin-streptomycin, 100x | Thermo Fisher Scientific | 15140-122 | CDI Commerical Supplier Protocol |
Pipette tips | TipONE | S1120-8810 | Brain Slice Recording Workspace |
Pipettors | Assorted | Assorted | Assorted |
Platinum Anchor | CUSTOM | CUSTOM | Brain Slice Recording Workspace |
Polyethylene Tubing | Assorted | Assorted | Brain Slice Recording Workspace |
Pump | MasterFlex | 78018-22 | Brain Slice Recording Workspace |
Razor Blade | Apollo | 10179960 | Brain Preparation Workspace |
Reference Electrode Cell Culture Cap | CUSTOM | CUSTOM | Human iPSC Recording Workspace; Custom designed 3D Printer Design, available upon request |
Rubber Pipette Bulb | Duran Wheaton Kimble | 292000205 | Brain Slice Preparation Workspace, Brain Slice Recording Workspace |
Serological Pipettes, 1 mL, 2 mL, 5 mL, 10 mL, 25 mL | Assorted | Assorted | Assorted |
Slice Recovery Chamber | CUSTOM | CUSTOM | Brain Slice Recovery Workspace; Custom designed 3D Printer Design, available upon request |
Spatula | ISOLAB | 047.06.150 | Brain Preparation Workspace |
Sucrose | Sigma Aldrich | 84100-1KG | Solution Preparation Workspace |
Super Glue | UHU | 358221 | Brain Slice Preparation Workspace |
Surgical Scissors | Peters Instruments | BC 344 | Brain Extraction Workspace |
Tabletop Centrifuge | Assorted | Assorted | Assorted |
TGF-β1 | Peprotech | 100-21C | BrainXell Commercial Supplier Protocol |
Tissue Paper | generic | generic | Brain Extraction Workspace |
Trypan Blue | STEMCELL Technologies | 07050 | CDI Commerical Supplier Protocol |
Upright Microscope | Olympus | CUSTOM | Imaging Workspace; Custom specifications and modifications |
Vacusip | Integra | 159010 | Brain Slice Recording Workspace |
Vibratome | Leica | VT1200s | Brain Slice Preparation Workspace; Includes: Specimen plate, buffer tray, ice tray, specimen plate holding tool, vibratome blade adjusting tool |
Vibratome Blade | Personna | N/A | Brain Slice Preparation Workspace |
Water Bath | Lauda | L000595 | Brain Slice Recovery Workspace |