用于小鼠大脑中稳定单神经元记录的可注射网状电子设备

摘要

来源:Schuhmann Jr.、TG 等人<a href="https://app.jove.com/v/58003">用于稳定慢性啮齿动物电生理学的注射器注射网状电子设备。J. Vis. Exp. （2018 年）。

该视频演示了如何将网状电子探针注射到小鼠大脑中，以便在单神经元水平上进行稳定的长期记录。将颅骨外露的麻醉小鼠固定在立体定位框架上，并通过钻孔将探针的网状设备区域注入大脑。探头的输入-输出焊盘连接到电路，并使用数据采集系统获得记录。

方案

1. 将网状电子元件立体定向注射到活体小鼠大脑中

注:小鼠通过腹腔注射 75 mg/kg 氯胺酮和 1 mg/kg 右旋糖的混合物进行麻醉。手术开始前用脚趾捏法验证麻醉程度。通过在麻醉下将小鼠放在 37 °C 的恒温毯上来维持体温。手术实施了适当的无菌技术，包括但不限于在使用前将所有金属手术器械高压灭菌 1 小时，使用消毒手套，在整个手术过程中使用热珠消毒器，维持手术部位周围的无菌区域，用 70% 乙醇消毒塑料器械，并在切口前用碘伏准备脱毛的头皮皮肤。对于存活手术，手术结束后，在伤口周围涂抹抗生素软膏，并将小鼠放回配备有 37 °C 加热垫的笼子中。小鼠在恢复足够的意识以维持胸骨卧位之前不会无人看管。小鼠通过腹膜内注射以每 12 h 0.05 mg/kg 体重的剂量给予丁丙诺啡镇痛，手术后长达 72 h。手术后将小鼠与其他动物分离。通过腹膜内注射剂量为 270 mg/kg 体重的戊巴比妥或通过经心灌注对小鼠实施安乐死。

1. 麻醉鼠标并将其固定在立体定位框架中。
2. 在小鼠的眼睛上涂抹眼部润滑剂，以防止在麻醉下干燥。
3. 使用牙钻和立体定位框架在颅骨上的所需坐标处打开开颅手术。在远离注射部位的地方打开第二个开颅手术，以插入不锈钢接地螺钉或电线。
4. 用牙科粘固剂将夹紧基材固定在颅骨上。在基材上切出大约 1 mm 宽的间隙，以提高手术后期折叠步骤....

结果

图 1:即插即用网状电子设备的照片和光学显微镜图像。（A） 具有即插即用 I/O 的注射器注射网状电子探针的平铺光学显微镜图像。在图 2 中的制造步骤完成后，但在从 Ni 涂层衬底释放之前，对探针进行成像。虚线框从左到右对应于分别以 C、D 和 E 放大的超灵活器件区域、字干和 I/O 区域的各个部分。比例尺 = 1 mm。（B） 包含 20 个完整的网状电子探针的 3 英寸硅晶片的照片。比例尺 = 20 mm。（C） 直径为 20 μm 的 Pt 记录超柔性器件区域中电极的光学显微镜图像。比例尺 = 100 μm。（D） 茎区域中高密度 Au 互连的光学显微镜图像。每个 Au 互连都是电气隔离的，并将单个 Pt 电极连接到单个 I/O .......

材料