DREPHOS

Die Leistungen unseres Nervensystems wie Sinneswahrnehmung, Gedächtnis, oder die Steuerung von Organen können untersucht und verstanden werden, wenn eine genügend große Zahl verschiedener Zelltypen in den beteiligten Schaltkreisen identifiziert und zelltypspezifisch moduliert wird. Dafür werden Messsysteme und Methoden benötigt, welche mit hoher Signalqualität messen und Zellen über elektrische oder optische Methoden modulieren können. DREPHOS führt innovative elektrische und optogenetische Technologien zusammen, um diese Herausforderungen für dreidimensionale zelluläre in vitro Modellsysteme zu lösen.

Im Teilprojekt A von DREPHOS werden aktive Mikroelektrodenarrays (CMOS-MEAs) mit nadelförmigen Elektroden ausgestattet. Damit wird erstmals eine Detektion oberflächenferner Zellen in dreidimensionalen Gewebepräparaten möglich. Zur Herstellung der dreidimensionalen Elektrodenarrays werden Prozesse entwickelt, die mit der CMOS-Technologie kompatibel sind.
Auf methodischer Seite werden korrelative elektrische und optische Methoden zur funktionellen Kartierung von Zelltypen und von zellulären Schaltkreisen entwickelt. Die CMOS-MEA basierte hochauflösende Detektionsmethode (Elektrisches Imaging) wird mit optischen Mikroskopie- und Fluoreszenzmarkierungstechniken kombiniert. Diese Methoden werden eingesetzt, um (i) zelltypspezifische funktionelle Anatomie zu ermöglichen, (ii) die Signalverarbeitung zwischen verschalteten Zellen optisch und elektrisch zu visualisieren, sowie (iii) die Aktivität identifizierter neuronaler Schaltkreise gezielt zu modulieren. In DREPHOS werden wissenschaftliche Fragestellung in der Retina und Hippocampus von transgenen Mauslinien untersucht.Am NMI sind folgende AGs an DREPHOS beteiligt: Neurophysik, Mikrosystemtechnik, Molekulare Neurobiologie).