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Amplificação de Sinais de Matriz de Microeletrodos usando Ressonância Estocástica

Autores: Marco A. Barreto, Francisco Fambrini, José H. Saito

Matriz de Microeletrodos (Microelectrode Array, MEA) foi desenvolvida por Thomas (1972), com a mesma tecnologia dos circuitos integrados. É um dispositivo muito importante para a captação e registro de sinais de neurônios cultivados in-vitro, num reservatório em forma de anel, similar à placa de Petri, construído sobre os microeletrodos. A cultura pode ser em fatias de tecidos neuronais, ou de neurônios dissociados, e os sinais elétricos registrados podem ser resultantes de atividades espontâneas dos neurônios, ou atividades evocadas por estimulação elétrica ou química. Quando se usa neurônios dissociados de embriões de ratos Wistar, as células se espalham aleatoriamente sobre o reservatório, e após sete dias de cultura, iniciam a ativação espontânea de sinais neurológicos, conhecidos como potenciais de ação, ou spikes. É recomendado que se realize os experimentos de registro, no período de 18 a 42 dias-in-vitro (DIV), após os neurônios se tornarem adultos, com grande probabilidade de obter spikes com estimulação. Na Figura 1 é mostrada uma MEA com 60 canais de microeletrodos, fabricado pela Multi-Channel Systems - MCS (2015) que é denotado de MEA padrão. A dimensão do microeletrodo circular pode ser escolhido pelo usuário, ao adquirir o dispositivo, e pode variar entre 10, 20 e 30 μm; e a distância entre os microeletrodos, pode variar entre 100, 200 e 500 μm. Os 60 microeletrodos são distribuídos numa superfície plana, num arranjo 8x8, sem microeletrodos nos vértices.

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