Transistor arrays for the direct interfacing with electrogenic cells [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Sven Meyburg

“Transistor Arrays for the Direct Interfacingwith Electrogenic Cells”Von der Fakult¨at fur¨ Mathematik, Informatik und Naturwissenschaftender Rheinisch-Westf¨alischen Technischen Hochschule Aachenzur Erlangung des akademischen Grades eines Doktors derNaturwissenschaften genehmigte Dissertationvorgelegt vonDiplom-Physiker, Diplom-BiologeSven Meyburgaus KarlsruheBerichter: Universit¨atsprofessor Dr.rer.nat. Andreas Offenh¨ausserUniversit¨atsprofessor Dr.rer.nat. Hans Luth¨Tag der mundlic¨ hen Prufung:¨ 12. Dezember 2005Diese Dissertation ist auf den Internetseiten der Hochschulbibliothek online verfugba¨ r.‘Hey, Dave,’ said Hal. ‘What are you doing?’ [...]A dozen units had been pulled out, yet thanks tothe multiple redundancy of its design—another feature,Bowman knew, that had been copied from the humanbrain—the computer was still holding its own.Arthur C. Clarke, 2001 a space odyssey, 1968Contents1 Introduction 72 Basics of the Bioelectronic Signal Transduction 112.1 Cell Membrane and Membrane Potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112.1.1 Ion Channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.1.2 Active Transport Proteins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.1.3 Resting Potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132.1.4 Action Potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.1.5 Patch Clamp Recording . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.