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将一只麻醉后暴露颅骨的小鼠固定于立体定位仪上,并用手术巾覆盖。
在颅骨上钻孔以进入大脑,并安装夹紧基板。
将连接至注射泵的毛细管针固定在支架上。
针头内含有一种缓冲液,其中装有网状电子探针,该探针是一种柔性结构,由连接至输入/输出焊盘的网状器件区域构成。
将针头置于脑内。在回撤针头直至其退出颅骨的过程中,进行注射,以将网格装置区域放置于组织内。
将针头置于夹紧基板上方,并挤出输入/输出焊盘。
弯曲焊盘以将其连接到电子电路板上。
检查完成的电路并绝缘连接处。让神经元通过多孔网状结构相互连接。
将电路连接到数据采集系统。让小鼠自由活动,以采集稳定的单神经元记录。
为了将网状电子器件注入小鼠大脑,使用牙科钻和立体定位仪在颅骨的预定坐标处打开一个颅骨窗。在远离注射位点的位置打开第二个颅骨窗,用于插入不锈钢接地螺钉或导线。
然后,使用牙科水泥将夹紧基板固定在颅骨上。在基板上制作一条约1毫米宽的切口,可提高后续步骤中折叠操作的可靠性。随后,使用直角末端夹具将装有含网格电子器件针头的移液器 holder 安装到立体定位仪框架上。将移液器 holder 的侧向出口通过一段0.5至1米长的毛细管连接至固定在注射泵上的5毫升注射器。
然后,使用立体定位仪将针尖置于脑内目标起始位置。调整相机位置,以显示玻璃针内网状电子探针的顶端。通过将注射泵设置为低速并按下开始,启动推进流程。
如果网状电子探针在针头内未移动,可缓慢增加流速。当网状电子探针开始在针头内移动时,使用立体定位仪以与网状电子探针注入速度相同的速度回撤针头,并以网状电子探针标记的原始位置作为参考。
继续灌注生理盐水,并缓慢撤出针头,直至针头完全退出颅骨。然后停止注射泵的液体流动。在此操作中,使用立体定位仪小心引导针头到达平整的柔性电缆夹紧基底并跨越间隙,同时通过注射泵输送溶液,使网状电子器件的互连部分产生松弛。
当针头到达夹紧基底上方并跨越间隙后,以较快的流速恢复液体流动,将网状电子器件的输入/输出焊盘排出至夹紧基底上。使用镊子在去离子水滴中将输入/输出焊盘弯折至90度角,弯折位置应尽可能靠近第一个输入/输出焊盘。
当输入/输出焊盘对齐、展开并与其网格主干呈90度角时,用轻柔流动的压缩空气原位吹干。从输入/输出焊盘边缘起约0.5至1毫米处,沿直线切割夹紧基底。
此外,剪除夹紧基板上会妨碍插入PCB上安装的32通道ZIF连接器的多余部分。然后,将输入/输出焊盘插入PCB上的ZIF连接器,并闭合锁扣。使用测量电子设备测量各通道与接地螺钉之间的阻抗,以确认成功连接。
如果阻抗值过高,请先解锁ZIF连接器,调整插入位置后重新测试,直至确认连接成功。随后,使用牙科水泥覆盖ZIF连接器及暴露的网状电子器件互连部分以提供保护。将PCB在基底的间隙处翻转,并用水泥将其固定在小鼠颅骨上。
进行自由活动记录时,在插入前置放大器PCB并接地参考螺丝后,将小鼠从固定装置中释放。使用数据采集系统在小鼠自由活动状态下记录所需时长的数据。