نظام ميكروانجيكترودي لضخ المخدرات المشتركة والفيزيولوجيا الكهربية

تم تصميم هذا النظام microinjectrode لضخ المخدرات ، والفيزيولوجيا الكهربائية ، وتسليم واسترجاع المسابير التجريبية مثل microelectrodes و nanosensors. هو الأمثل للاستخدام المتكرر في الحيوانات مستيقظا مع تلف اختراق طفيفة لالأنسجة المحيطة بها. يمكن تكوين نظام microinjectrode لأغراض متعددة.

الأول هو ترتيب بسيط من القنية لوضع مسبار تجريبي من شأنه أن يكون خلاف ذلك هشا جدا لاختراق ماطر دورا. والثاني هو ضخ ميكروفلويديك من المخدرات إما بشكل مستقل أو مقرونة مع قنية تحتوي على مسبار تجريبي. المكونات microfluidic للنظام تسمح بتسليم وحدات التخزين في مقياس النانولتر.

قياس طول القنية ومسبار nanosensor أو microelectrode. يجب أن يكون المسبار أطول من القنية بطول يبرز من طرف القنياء بالإضافة إلى سنتيمتر واحد تقريبًا. تحت المكبر، تحميل المسبار في القنية من خلال الجزء الخلفي لحماية غيض من التحقيق.

أدخل القنية التي تحتوي على المسبار في تقاطع T من الورم السفلي. ضع الجانب العلوي المسطح من القنيّة في منتصف تقاطع تي. تجنب سد تقاطع عبر القنية عن طريق التراجع مرة أخرى في تقاطع ومن ثم تشديد عليه.

إرفاق أنابيب إلى الجزء العلوي من microelectrode. مرة أخرى تحميل microelectrode من خلال أنابيب شعرية، T تقاطع، كانولا، و ferrules المقابلة. قطع microelectrode في الطول المطلوب وكشط قبالة نهاية.

تأكد من أن النهاية الخلفية للأقطاب يبرز أقل من سنتيمتر واحد من الجزء الخلفي من أنابيب الشعرية وطرف القطب يبرز من القنياء في المسافة المطلوبة على الجانب السفلي. ضع محطة microelectrode في دبوس الذهب والحامد دبوس الذهب إلى محطة microelectrode. إضافة الغراء الايبوكسي بين دبوس الذهب وشرارة أعلى لإرفاق microelectrode إلى الحماس.

بعد الشفاء من الايبوكسي، ويفضل أن يكون لأكثر من 24 ساعة، فك الحماسة أعلى للتأكد من أن microelectrode يتراجع تماما داخل القنية. لبناء دائرة microfluidic، وضع لوحة واسعة على سطح مستقر. ضع الصمامين الثلاثيين بالتوازي مع أطول جوانب اللوحة العريضة حوالي 12 سنتيمترًا بعيدًا عن بعضهما مع منفذ واحد يواجه بعضهما البعض.

استخدام مسامير لإصلاح الصمامات إلى لوحة واسعة وقطع آخر 10 سنتيمترا من أنابيب شعرية لخط المسطرة ووضعها في ما بين. استخدام النيرودات القياسية لتشد من الأنابيب إلى المنافذ التي تواجه الصمامات. قطع 10 إلى 20 سم من أنابيب شعرية واستخدام فير القياسية والروابط قفل Luer لتوصيل أنابيب على الحقنة إلى أحد المنافذ على صمام الإدخال.

قطع قطعة صغيرة من الشعرية وتوصيله إلى صمام الإخراج كخط دافق. قطع قطعتين أطول من الشعرية أنابيب حول 100 سم لربط صمام الإخراج إلى microinjectrode. توصيل مضخة المخدرات ومضخة علامة إلى صمام الإدخال.

أولاً، تأكد من سحب المسبار التجريبي للميكروفيكلرود في القنية. لإرفاق محول مصنوع خصيصا إلى microinjectrode باستخدام مسامير، أعلى تحميل microinjectrode من خلال أنبوب دليل وتأمينه لمحول محرك الأقراص الصغيرة حسب الطلب باستخدام زوج من مسامير. قياس عمق موقف محرك الأقراص الصغيرة التي تبرز microinjectrode من أنبوب دليل، ثم التراجع عن سنتيمتر واحد للتحضير للإدخال.

لتجارب الحقن المجهرية، قم بتوصيل خط الدماغ بفتح تقاطع T غير المستخدم للميكرينجيكتروودي. استخدام فيرول القياسية وتشديد مع وجع ضراوة. تأكد من أن يتم تشديد الحماسة العليا كذلك.

ثم، ضع محرك الأقراص الصغير على منقار. تحميل الكلورهيكسيدين في 20 غراما للتر الواحد في حقنة الغاز ملليلتر واحد ضيق ووضعها في مضخة المخدرات. بدوره اتجاه تدفق الصمامات وتعيين معدل تدفق منخفض من 50 إلى 200 ميكرولتر في الدقيقة بحيث ينتقل السائل من مضخة الدواء من خلال صمام الإدخال إلى صمام الإخراج والخروج من خط الدماغ.

دافق الدائرة مع الكلورهيكسيدين لمدة 10 دقائق كحد أدنى. كرر التنظيف مع المالحة العقيمة ثم مع الهواء. ضع مناديل خالية من الوبر بلطف عند التقاطعات للمساعدة في الكشف عن أي تسربات سائلة من خلال النتروس.

الخطوة الأكثر أهمية هو التحقق من أن الجمعية من الدائرة injectrode وmicrofluidic هو تسرب مجانا. تحميل الدواء في حقنة 500 ميكرولتر الغاز ضيق، وضغط الهواء ومن ثم وضعه في مضخة المخدرات. ضبط تدفق إلى 50 ميكرولتررس في الدقيقة الواحدة والسماح للسفر السائل حتى يتم ترك بضع قطرات في microinjectrode.

ثم، نقع أنبوب دليل في الكلورهيكسيدين في تركيز 20 غراما للتر الواحد لمدة 15 دقيقة. بدوره اتجاه صمام الإخراج نحو خط التنظيف إلى إزاحة علامة كما مضخة علامة متقدمة حتى يتم ملاحظة حافة واضحة من اللون والنفط على خط المسطرة. تأكد من وجود دائما النفط بين المخدرات واللون من أجل عدم خلط المواد القابلة للذوبان في الماء اثنين وتفقد حافة حادة بينهما.

وضع علامة على موقف البداية من هذا خط صبغة النفط. بعد الإعداد التجريبية اللازمة، تراجع microelectrode في القنية عن طريق تخفيف الحماسة العليا. إرفاق محرك الأقراص الصغيرة إلى غرفة تسجيل وخفض أنبوب دليل لاختراق دورا.

بعد ذلك ، خفض microinjectrode إلى حوالي ملليمترين فوق موقع التسجيل الموجود في الدماغ. تشديد الضراوة العليا وربط دبابيس الذهب إلى نظام التسجيل. الحفاظ على التقدم microinjectrode إلى الموقع المستهدف.

ثم، تبديل صمام الإخراج إلى خط الدماغ. لتجارب التسريب، استخدم مضخة microsyringe اليدوية لنقل عمود الزيت بمقدار 0.5 سنتيمتر كل دقيقة. بمجرد أن يتم غرس حجم المطلوب، قم بتبديل صمام الإخراج نحو خط التنظيف.

في هذه الدراسة, تم تنفيذ حقن غابا A ناهض من خلال منطقة FEF نصف الكرة الأيمن لاعطال قابل للعكس من حقل العين الأمامية في حين أن الحيوان الانتهاء من مهمة saccade الموجهة بالذاكرة. المؤامرة القطبية يظهر أداء الشذوذ لمواقع مختلفة بالنسبة إلى نقطة التثبيت. انخفض الأداء بوضوح في هيميفيلد البصرية اليسرى ساعتين بعد الحقن.

تظهر هنا آثار Saccade لثمانية مواقع الذاكرة الطرفية قبل وبعد حقن Muscimol في FEF. انخفضت دقة Saccade في حقل هيميفيلد البصرية اليسرى بعد حقن Muscimol. بمجرد اكتمال الإعداد، الأسلوب هو موثوق بها جدا وقوية.

ومع ذلك ، بسبب هطول الجزيئات الصغيرة داخل الأنبوب والموانئ ، مطلوب مسح شامل قبل كل استخدام وبعد كل تجربة من أجل الحفاظ على الميكروفلويدي خالية من العوائق والتسريبات. على الرغم من أن الطريقة قد أظهرت في مجال العين الأمامية في الرئيسيات غير البشرية، يمكن تطبيق المبدأ على أي منطقة أخرى في الدماغ حيث بعض مزيج من التحفيز الكهربائي، وتسجيل، وحقن المخدرات هي المطلوب في الأنواع من حجم القوارض أو أكبر. نظامنا لديه المرونة لاستخدامها في تسجيل إما بشكل مستقل أو بالاشتراك مع حقن المخدرات ولديه القدرة على وضع بدقة أي مسبار تجريبي هش محمي من التلف من خلال الأنسجة الجافة والنياصبية مع الحد الأدنى من تلف الأنسجة بسبب قطرها الصغير.