Микрофлюидные камеры показали, как растут нейроны

Исследователи из Нижегородского университета создали экспериментальную установку, которая позволяет в деталях изучать стратегии роста нейронов. Работа опубликована в журнале Scientific Reports, подробно о ней рассказывает издание Neuronovosti.Ru.

Нижегородская экспериментальная установка представляет собой набор камер с микроканалами различных форм – симметричных и ассиметричных. Авторы искали оптимальную геометрию камер для того, чтобы растущие в соседних каналах клетки могли образовать связи друг с другом для образования экспериментального «коннектома». Для подтверждения связи между нейронами в жидкостные системы были вмонтированы микроэлектроды, чтобы определять электрическую активность наблюдаемых клеток и фиксировать их «общение» через микроканалы между двумя отделениями.

По результатам фотосъёмки каждые 20 минут в течение нескольких дней получались данные о стратегиях нейронального роста. Через двое суток после начала культивирования клетки начинали высвобождать дендриты в камеры в направлении от «источника» к «цели». Обнаружено, что нейриты (так называются любые отростки нейронов), идущие из камеры «источник» без проблем проросли в узкие отверстия микроканалов, а те, которые росли из «целевой» камеры, проходили, как правило, одно узкое место, но затем шли по широким боковым стенкам канала, где встречали ловушку. Интересно, что в некоторых случаях нейриты не останавливались и не втягивались, а продолжали искать возможные направления и могли изменять угол роста до 180°.

Было установлено, что максимальная скорость роста наблюдалась в треугольной форме сечений с самым малым размером. Этот результат объясняется малой внутренней площадью сечения, что ограничивает траекторию роста внутри канала. Кроме того, узкие места – довольно гладкие, что помогало поддерживать динамику удлинения без зацепок за посторонние объекты и шероховатости.