Kultur dissoziierter Neurone des Nukleus Cochlearis auf Halbleitermaterialien

Hirnstammimplantate (ABI) erlauben, Patienten mit fehlendem oder funktionsgestörtem Hörnerv zu versorgen und Ihnen einen Resthöreindruck zu ermöglichen. Trotz ähnlicher Kodierungsstrategien wie bei Cochlea Implantaten (CI) ist das Sprachverständnis von ABI-Trägern unbefriedigend. Eine mögliche Optimierung der Stimulation des Hirnstammes, insbesondere des Nukleus Cochlearis (NC), liegt in der Entwicklung speziell modifizierter Halbleiterelektroden. Um die Interaktion neuronaler Strukturen mit diesen Materialien zu untersuchen, wurde ein Protokoll für eine dissoziierte Einzelzellkultur von Neuronen des NC erarbeitet und die Zellen auf Halbleiterchips (Si und Si3N4) kultiviert. Nach Fixation wurden die Zellen mit Antikörpern gegen Tau und GFAP und mit DAPI gefärbt. Zur Analyse wurden Überlebensraten der Zellen und verschiedene Parameter des neuronalen Zellwachstums bestimmt. Im Vergleich mit der Kontrolle zeigte sich ein signifikant (p < 0.001) reduziertes Überleben von Zellen auf den Halbleiterchips. Zwischen den Halbleiterchips zeigte sich ein signifikant reduziertes Überleben von Zellen auf Si Chips verglichen mit Si3N4 Chips. Axone von Neuronen, die auf Si Chips ausplattiert wurden, waren signifikant (p < 0.05) kürzer, verglichen mit Axonen auf Si3N4 Chips. Zwischen der Kontrolle und den beiden Versuchsgruppen zeigten sich keine signifikanten Unterschiede in der Länge der Axone. Diese Kulturart ermöglicht es, dissoziierte Zellen in ihrem Wachstumsverhalten auf unterschiedlichen Materialien und unter verschiedenen Bedingungen zu untersuchen. Darüber hinaus bietet sich die Möglichkeit, Zellen in ihrer Entwicklung z.B. durch neurotrophe Faktoren zu stimulieren und zellbiologische Ergebnisse mit elektrophysiologische Messungen zu korrelieren