Multielektroden für biomedizinische Systeme

Auf einem CMOs-basiertes Elektrodenarray (links unten vergrößert dargestellt), wachsen menschliche Hautzellen (HDF Zellen).

© Maximilian Ell | BME

In-vitro-Multielektroden-basierte biomedizinische Systeme stellen eine attraktive Plattform für die zelluläre Diagnostik und Forschung dar. Mit einem besonderen Schwerpunkt auf elektrogenen Zellen (Neuronen) ermöglichen sie die Untersuchung bioelektronischer Schaltkreise und Gewebe auf zellulärer Ebene.

Unser Ziel ist die Entwicklung und Anwendung neuartiger elektrodenbasierter Plattformen für die neurowissenschaftliche Forschung und für biotechnologische Anwendungen. Mit Hilfe von Elektrodenarrays mit hoher Kanalzahl (CMOS-MEA) werden große Datensätze aufgezeichnet und mit selbstentwickelten Algorithmen analysiert.

 

Abbildung: Fibroblasten auf Elektrodenarray

Neuroelektronische Schnittstellen

Neuroprothetik wird verbessert, wenn eine bidirektionale Schnittstelle eine schnelle Anpassung des therapeutischen Eingriffs ermöglicht. Um dieses Ziel zu erreichen, streben wir die elektrische Aufzeichnung und gleichzeitige Stimulation auf Einzelzellniveau an, indem wir Elektrodenarrays mit hoher Dichte und geeignete Ausleseschemata verwenden.

Retina-on-Chip

Netzhautprobe auf CMOS-Multielektroden-Array mit hoher Dichte

© Adapted 2022 Andreea Elena Cojocaru | Front. Cell. Neurosci.

Die Ex-vivo-Retina ist ein attraktives Gewebe für viele biomedizinische Anwendungen. Sie kann leicht an verschiedene Elektrodenkonfigurationen angeschlossen und über längere Zeiträume stimuliert werden, um grundlegende Fragen der Neurowissenschaften und verschiedene Krankheitsmodelle zu untersuchen.

 

Abbildung: Netzhautprobe auf CMOS-Multielektroden-Array mit hoher Dichte