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The authors acknowledge financial support from the Ministerio de Economia y Competitividad of Spain (projects FIS2017-84151P and TEC2017-84846-R), to the Project of Comunidad de Madrid S2018/BAA-4480 and from the Youth Employment Initiative of the Comunidad deMadrid: PEJD-2017-PRE/BIO-4615.

Análisis de autorías institucional

Ballesteros-Esteban, LmAutor o CoautorLeyva, IAutor o CoautorSendina-Nadal, IAutor (correspondencia)

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27 de septiembre de 2022
Publicaciones
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Artículo
Hybrid Gold

Neuronal circuits on a chip for biological network monitoring

Publicado en:Biotechnology Journal. 16 (7): e2000355- - 2021-07-01 16(7), DOI: 10.1002/biot.202000355

Autores: Herreros, Pedro; Ballesteros-Esteban, Luis M; Laguna, Maria Fe; Leyva, Inmaculada; Sendina-Nadal, Irene; Holgado, Miguel

Afiliaciones

Hosp Clin San Carlos, Grp Organ & Tissue On A Chip & In Vitro Detect, Hlth Res Inst, Madrid, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Ctr Biomed Technol, Grp Biol Networks, Madrid, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Ctr Biomed Technol, Grp Opt Photon & Biophoton GOFB, Madrid, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Dept Fis Aplicada & Ingn Mat, Escuela Tecn Super Ingn Ind, Madrid, Spain - Autor o Coautor
Univ Rey Juan Carlos, Complex Syst Grp, Madrid, Spain - Autor o Coautor
Univ Rey Juan Carlos, GISC, Madrid, Spain - Autor o Coautor
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Resumen

Cultured neuronal networks (CNNs) are a robust model to closely investigate neuronal circuits' formation and monitor their structural properties evolution. Typically, neurons are cultured in plastic plates or, more recently, in microfluidic platforms with potentially a wide variety of neuroscience applications. As a biological protocol, cell culture integration with a microfluidic system provides benefits such as accurate control of cell seeding area, culture medium renewal, or lower exposure to contamination. The objective of this report is to present a novel neuronal network on a chip device, including a chamber, fabricated from PDMS, vinyl and glass connected to a microfluidic platform to perfuse the continuous flow of culture medium. Network growth is compared in chips and traditional Petri dishes to validate the microfluidic chip performance. The network assessment is performed by computing relevant topological measures like the number of connected neurons, the clustering coefficient, and the shortest path between any pair of neurons throughout the culture's life. The results demonstrate that neuronal circuits on a chip have a more stable network structure and lifespan than developing in conventional settings, and therefore this setup is an advantageous alternative to current culture methods. This technology could lead to challenging applications such as batch drug testing of in vitro cell culture models. From the engineering perspective, a device's advantage is the chance to develop custom designs more efficiently than other microfluidic systems.

Palabras clave

AcrididaeArticleAutoclavingBatch cell cultureBiochipsBiological circuitsBiological networksBiomaterialsCell adhesionCell culture techniqueCell culture techniquesCell populationCell surfaceClustering coefficientConnectivityControlled studyCultureCultured neuronal networksDrug screeningEngineering perspectiveEquipment designFluidic devicesGlassIn vitro studyLab on a chipLab-on-a-chip devicesMicro fluidic systemMicrofluidic analysisMicrofluidic analytical techniquesMicrofluidic chipMicrofluidic platformsMicrofluidicsNerve cellNerve cell cultureNerve cell networkNetwork assessmentNeural networksNeuriteNeuronal cultureNeuronsNeurons on a chipNonhumanOxygenSchistocerca gregariaTiming circuitsUltraviolet radiationVinyl derivative

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Biotechnology Journal debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2021, se encontraba en la posición 13/79, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Biochemical Research Methods.

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir del Field Citation Ratio (FCR) de la fuente Dimensions, arroja un valor de: 1.61, lo que indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: Dimensions Jul 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2025-07-16, el siguiente número de citas:

  • WoS: 7
  • Scopus: 6
  • Europe PMC: 3

Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-07-16:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 26.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 27 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 16.5.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 1 (Altmetric).
  • El número de menciones en medios de comunicación: 2 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.

Análisis de liderazgo de los autores institucionales

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido Sendiña Nadal, Irene.