Resumen

Antecedentes y objetivos. Las neuronas derivadas de células madre pluripotentes (CMP) humanas se utilizan cada vez más en el estudio de enfermedades del neurodesarrollo y neurodegenerativas. La actividad electrofisiológica es una función crucial y definitoria de estas neuronas. Para evaluar esta compleja función se utilizan el patch clamping y las más recientemente desarrolladas matrices multielectrodo. En este estudio, evaluamos el efecto de la topografía en neuronas derivadas de PSC como base para el desarrollo de sustratos de óxido de silicio de próxima generación (en relación directa con la fabricación de MEA) que integren la topografía como medio para guiar la formación de redes y estimular la diferenciación. Métodos. Se diferenciaron PSC humanas hacia neuronas corticales y se sembraron en un sustrato micropiloteado de silicio para detectar la guía topográfica y la mejora del crecimiento de neuritas. A continuación, desarrollamos sustratos micropilares y microranurados personalizados para evaluar el efecto de la topografía en las neuronas corticales humanas. Se utilizaron análisis morfológicos y de inmunocitoquímica para realizar un seguimiento de la diferenciación y orientación de las neuronas. Resultados. Los sustratos microranurados y micropilares parecían favorecer la diferenciación de las neuronas corticales humanas derivadas de células madre, promovían el crecimiento de las neuritas y facilitaban la orientación de los contactos. A diferencia de las superficies planas, la topografía también pareció limitar el número de células progenitoras neuronales NESTIN positivas presentes en el cultivo. Conclusiones. Describimos las preferencias topográficas de las neuronas corticales humanas derivadas de PSC sobre el crecimiento y la orientación de las neuritas. La incrustación de topografía en sustratos de silicio puede ser un enfoque eficaz para dirigir y mejorar la formación de redes neuronales. Proponemos integrar la topografía en matrices de multielectrodos como método práctico para dar forma a la interfaz neuroelectrónica.

• Materias:Análisis electroquímico Nanotecnología Nanopartículas Nanocompuestos Nanofibras
• Subjects:Electrochemical analysis Nanotechnology Nanoparticles Nanocomposites Nanofibers
• Palabras claves:topografía, neuronas corticales, crecimiento de neuritas, neuronas, matrices multielectrodo, células madre pluripotentes humanas, generación de sustratos de óxido de silicio, células progenitoras neuronales positivas, neuronas corticales humanas, células madre humanas
• Keywords:topography, cortical neurons, neurite outgrowth, neurons, multielectrode arrays, human pluripotent stem cell-, generation silicon oxide substrates, positive neuronal progenitor cells, human cortical neurons, human stem cell