Mikroelektronische Bauelemente für extrazelluläre Stimulation und Ableitung von Neuronen

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Für die Entwicklung biohybrider Schaltkreise aus Halbleitern und Nervenzellen sollen mikrostrukturierte Bauelemente entwickelt werden, die es gestatten, kultivierte Nervenzellen extrazellulär zu stimulieren und simultan ihre Aktivität nicht-invasiv zu registrieren. Hierzu ist zunächst die Weiterentwicklung und auch die fortschreitende Miniaturisierung von SIROF-Stimulationselektroden (SIROF = sputtered iridiumoxid film) und Ableitelektroden auf FET-Basis (FET = field effect transistor) notwendig. Darüber hinaus sollen beide Bauelemente auf einem Chip integriert werden. Als biologisches Testsystem für die Weiterentwicklung und Integration beider Elektrodentypen dienen Nervenzellen von Insekten, die erstens in Hinblick auf Zellkulturbedingungen relativ anspruchslos sind und sich auch in variablen Größen dem Nervensystem gezielt entnehmen lassen. So können schrittweise Versuche mit immer kleineren Neuronen durchgeführt werden, so dass sich das System schließlich auch für das Arbeiten mit wesentlich kleineren Wirbeltierneurone eignet.