Your browser doesn't support javascript.
loading
Electrical Stimulation by an Organic Transistor Architecture Induces Calcium Signaling in Nonexcitable Brain Cells.
Borrachero-Conejo, Ana Isabel; Saracino, Emanuela; Natali, Marco; Prescimone, Federico; Karges, Saskia; Bonetti, Simone; Nicchia, Grazia Paola; Formaggio, Francesco; Caprini, Marco; Zamboni, Roberto; Mercuri, Francesco; Toffanin, Stefano; Muccini, Michele; Benfenati, Valentina.
Afiliación
  • Borrachero-Conejo AI; Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati (ISMN) Via Gobetti, 101, 40129, Bologna, Italy.
  • Saracino E; Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) Istituto per la Sintesi Organica e la Fotoreattività (ISOF) Via Gobetti, 101, 40129, Bologna, Italy.
  • Natali M; Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati (ISMN) Via Gobetti, 101, 40129, Bologna, Italy.
  • Prescimone F; Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati (ISMN) Via Gobetti, 101, 40129, Bologna, Italy.
  • Karges S; Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati (ISMN) Via Gobetti, 101, 40129, Bologna, Italy.
  • Bonetti S; Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati (ISMN) Via Gobetti, 101, 40129, Bologna, Italy.
  • Nicchia GP; Prof. G. P. Nicchia, Biotecnologie e Biofarmaceutica, University of Bari Aldo Moro, Via Orabona 4, 70125, Bari, Italy.
  • Formaggio F; Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie (FaBit), University of Bologna, Via San Donato 15, Bologna, 40129, Italy.
  • Caprini M; Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie (FaBit), University of Bologna, Via San Donato 15, Bologna, 40129, Italy.
  • Zamboni R; Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) Istituto per la Sintesi Organica e la Fotoreattività (ISOF) Via Gobetti, 101, 40129, Bologna, Italy.
  • Mercuri F; Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati (ISMN) Via Gobetti, 101, 40129, Bologna, Italy.
  • Toffanin S; Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati (ISMN) Via Gobetti, 101, 40129, Bologna, Italy.
  • Muccini M; Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati (ISMN) Via Gobetti, 101, 40129, Bologna, Italy.
  • Benfenati V; Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) Istituto per la Sintesi Organica e la Fotoreattività (ISOF) Via Gobetti, 101, 40129, Bologna, Italy.
Adv Healthc Mater ; 8(3): e1801139, 2019 02.
Article en En | MEDLINE | ID: mdl-30565894
ABSTRACT
Organic bioelectronics have a huge potential to generate interfaces and devices for the study of brain functions and for the therapy of brain pathologies. In this context, increasing efforts are needed to develop technologies for monitoring and stimulation of nonexcitable brain cells, called astrocytes. Astroglial calcium signaling plays, indeed, a pivotal role in the physiology and pathophysiology of the brain. Here, the use of transparent organic cell stimulating and sensing transistor (O-CST) architecture, fabricated with N,N'-ditridecylperylene-3,4,9,10-tetracarboxylic diimide (P13), to elicit and monitor intracellular calcium concentration ([Ca2+ ]i ) in primary rat neocortical astrocytes is demonstrated. The transparency of O-CST allows performing calcium imaging experiments, showing that extracellular electrical stimulation of astrocytes induces a drastic increase in [Ca2+ ]i . Pharmacological studies indicate that transient receptor potential (TRP) superfamily are critical mediators of the [Ca2+ ]i increase. Experimental and computational analyses show that [Ca2+ ]i response is enabled by the O-CST device architecture. Noteworthy, the extracellular field application induces a slight but significant increase in the cell volume. Collectively, it is shown that the O-CST is capable of selectively evoking astrocytes [Ca2+ ]i , paving the way to the development of organic bioelectronic devices as glial interfaces to excite and control physiology of non-neuronal brain cells.
Asunto(s)
Palabras clave

Texto completo: 1 Colección: 01-internacional Base de datos: MEDLINE Asunto principal: Transistores Electrónicos / Encéfalo / Astrocitos / Calcio / Señalización del Calcio Límite: Animals Idioma: En Revista: Adv Healthc Mater Año: 2019 Tipo del documento: Article País de afiliación: Italia

Texto completo: 1 Colección: 01-internacional Base de datos: MEDLINE Asunto principal: Transistores Electrónicos / Encéfalo / Astrocitos / Calcio / Señalización del Calcio Límite: Animals Idioma: En Revista: Adv Healthc Mater Año: 2019 Tipo del documento: Article País de afiliación: Italia