Name: Anwenden von Mikrofluidik zur Elektrophysiologie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-10-01T00:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 41 s
Description: Lernen Sie die Anwendung von Mikrofluidik zur präzisen Neurotransmitter-Stimulation in Hirnschnitten. Diese Methode ermöglicht räumlich-zeitlich kontrollierte Experimente und verbessert elektrophysiologische Studien erheblich.

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anwenden von mikrofluidik zur elektrophysiologie

Applying Microfluidics to Electrophysiology

Mikrofluidik können mit Standard-Elektrophysiologie-Techniken integriert werden, um neue experimentelle Modalitäten zu ermöglichen. Insbesondere ist die Motivation für die Mikrofluidik Hirnschnitt Gerät einschließlich diskutiert, wie das Gerät dockt an Standard Perfusionskammern und die Technik der passiven Pumpen, die zur Boli von Neuromodulatoren an das Gehirn Scheibe liefern. Durch die Vereinfachung des Gerätes Design, sind wir in der Lage, eine praktische Lösung für den derzeit ungedeckten Elektrophysiologie müssen der Anwendung mehrere Neuromodulatoren über mehrere Regionen des Gehirns Scheibe zu erreichen. Dies wird durch Ersetzen der Standard-Deckglas Substrat der Perfusionskammer mit einer dünnen Mikrofluidikvorrichtung verbunden mit dem Deckglas Substrat erreicht. Dieser wurde dann auf die Perfusionskammer befestigt und kleine Löcher verbinden die offenen Brunnen der Perfusionskammer der mikrofluidischen Kanälen innerhalb der mikrofluidischen Substrat vergraben. Diese mikrofluidischen Kanälen sind über Schnittstellen mit anderen Häfen in den Rand des Perfusionskammer den Zugriff auf und liefern Stimulanzien gebohrt. Dieses Projekt stellt dar, wie auf dem Gebiet der Mikrofluidik ist Übergang vom Proof-of-Concept-Gerät Demonstrationen und in praktische Lösungen für bislang ungelöste experimentellen und klinischen Anforderungen.

Anwenden von Mikrofluidik zur Elektrophysiologie

Die Mikrofluidik kann mit Standardtechniken der Elektrophysiologie integriert werden, um neue experimentelle Modalitäten zu ermöglichen. Insbesondere ist die Motivation für die ...

Mein Name ist Dave Edington. Ich bin Assistenzprofessor an der Fakultät für Bioingenieurwesen der University of Illinois in Chicago. Unser Hauptarbeitsgebiet ist die Anwendung mikrotechnologischer Verfahren auf biomedizinische Anwendungen, insbesondere unter Einsatz mikrofluidischer Vorrichtungen.Und heute zeigen wir Ihnen eines unserer Projekte, bei dem ein mikrofluidisches Gerät verwendet wird, das an eine standardmäßige Perfusionskammer für Gehirnschnitte angepasst ist, um räumlich und zeitlich gezielte Stimulation eines Gehirnschnitts durchzuführen. Derzeit erfolgt in elektrophysiologischen Schnittpräparationen die Applikation von Neurotransmittern entweder global über den gesamten Gehirnschnitt – also die gleichzeitige Stimulation des gesamten Gehirnschnitts – oder mittels einer Mikropipette, mit der zu verschiedenen Zeitpunkten Neurotransmitter lokal zugeführt werden.Die Gehirnscheibe ist eine sehr komplexe Struktur, und wenn man Neurotransmitter global appliziert oder eine Mikropipette verwendet, können in vivo-artige Stimulationsmuster nicht reproduziert werden. Mit unserer Plattform hingegen können wir die Stimulation gezielt auf sehr spezifische Bereiche der Gehirnscheibe

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Research

Forschung

JoVE Journal

Biology

Biologie

Wir zeigen die Herstellung eines einfachen Mikrofluidik-Gerät, das mit Standard-Elektrophysiologie-Setups integriert werden kann, um mikro-Oberflächen eines Hirnschnitt in einer gut kontrollierten Weise zu verschiedenen Neurotransmittern aussetzen.

Hirnschnitt Stimulation mit einem mikrofluidischen Netzwerk-und Standard-Perfusionskammer

Microiontophoresis bringt Bewegung von Ionen aus einer Mikropipette in Reaktion auf eine Differenz des elektrischen Potentials zwischen den innerhalb und außerhalb der Mikropipette. Biologisch aktive Moleküle sind dabei im Verhältnis zur elektrischen Strom geliefert. Wir illustrieren Acetylcholin microiontophoresis in Verbindung mit Mikromanipulation an Endothel-abhängige Vasodilatation in der Mikrozirkulation zu untersuchen.

Microiontophoresis und Mikromanipulation für Intravital Fluoreszenz-Imaging der Mikrozirkulation

Quelle: Vanegas, M. I., et al. Mikroinjektrodensystem für kombinierte Wirkstoffinfusion und Elektrophysiologie. J. Vis. Exp. (2019)Dieses Video zeigt ein mikroelektrodenbasiertes mikrofluidisches Gerät, das eine Arzneimittellösung durch ein Kapillarrohr abgibt, wobei eine ölbasierte Markerlösung für eine präzise Volumenverfolgung verwendet wird und eine gleichzeitige neuronale Aufzeichnung und Wirkstoffinfusion ermöglicht wird.

Mikrofluidik-basiertes Mikroinjektrodensystem für die kombinierte Wirkstoffinfusion und Elektrophysiologie

Viele mikrofluidische Geräte wurden für die Untersuchung von Elektrotaxis entwickelt. Keiner dieser Chips ermöglicht jedoch die effiziente Untersuchung der gleichzeitigen Auswirkungen chemischer und elektrischer Felder (EF) auf Zellen. Wir haben ein Gerät auf Basis von Polymethylmethacrylat entwickelt, das eine besser kontrollierte Koexistenz von EF und chemischer Stimulation für den Einsatz in der Elektrotaxieforschung bietet.

Electro Studium der Lungenkrebszellen unter Verwendung eines Mehrkanal-Zwei elektrischen Feldes Mikrofluidik-Chip

Mikrofabrizierte Bauelemente, die mit fluidischen Komponenten integriert sind, bieten eine in vitro Plattform für Zellstudien, die die in vivo Mikroumgebung nachahmen. Wir haben Mikrofluidik-Chips auf Polymethylmethacrylat-Basis entwickelt, um zelluläre Reaktionen unter einzelnen oder koexistierenden chemischen/elektrischen/scheren Stressreizen zu untersuchen.

Entwerfen Mikrofluidiksysteme für ein Studium zellulären Reaktionen Unter Einzel- oder Coexisting Chemie / Elektro / Schubspannung Stimuli

Dieses Protokoll soll zeigen, wie in-vitro- Mikroelektrode Arrays mit mikrofluidischen Geräten für das Studium Aktionspotential Übertragung in neuronalen Kulturen zu verbinden. Datenanalyse, nämlich die Erkennung und Charakterisierung von Aktionspotentiale, Vermehrung ist durchgeführt mit einem neuen, erweiterten, aber benutzerfreundlich und frei verfügbar, computational Tool.

Interfacing Mikrofluidik mit Mikroelektrode Arrays für das Studium neuronale Kommunikation und axonalen Signalausbreitung

Wir präsentieren ein Mikroinjektionssystem für die Elektrophysiologie und die unterstützte Lieferung von experimentellen Sonden (d. h. Nanosensoren, Mikroelektroden) mit optionaler Medikamenteninfusion. Weit verbreitete mikrofluidische Komponenten sind mit einer Kanüle gekoppelt, die die Sonde enthält. Ein Schritt-für-Schritt-Protokoll für die Mikroinjektionskonstruktion ist enthalten, mit Ergebnissen während der Muscimol-Infusion in Makaken-Kortex.

Microinjectrode System für kombinierte Arzneimittelinfusion und Elektrophysiologie

Ein Protokoll für die Kultur und Manipulation von embryonalem Gewebe der Maus auf einem mikrofluidischen Chip wird bereitgestellt. Durch die Anwendung von Impulsen von Signalwegmodulatoren kann dieses System verwendet werden, um Signalschwingungen für die funktionelle Untersuchung der Maussomitogenese extern zu steuern.

Ein mikrofluidischer Ansatz zur funktionellen Untersuchung von Signalschwingungen, die die Somitogenese steuern

Das Ziel dieses Protokolls ist es, die Entwicklung eines dreidimensionalen (3D) mikrofluidischen Modells von hoch ausgerichtetem menschlichem Herzgewebe zu erklären und zu demonstrieren, das aus Stammzellen gewonnenen Kardiomyozyten besteht, die mit Herzfibroblasten (CFs) in einem biomimetischen, kollagenbasierten Hydrogel in Kokulturiert sind, für Anwendungen in der Kardgewebeentwicklung, im Arzneimittelscreening und in der Krankheitsmodellierung.

Entwicklung von 3D-organisiertem menschlichem Herzgewebe innerhalb einer mikrofluidischen Plattform

Das vorliegende Protokoll beschreibt die Aussaat und Färbung neuronaler Mitochondrien in mikrofluidischen Kammern. Der fluidische Druckgradient in diesen Kammern ermöglicht die selektive Behandlung von Mitochondrien in Axonen, um ihre Eigenschaften als Reaktion auf pharmakologische Herausforderungen zu analysieren, ohne das Zellkörperkompartiment zu beeinträchtigen.

Mikrofluidik-unterstützte selektive Depolarisation axonaler Mitochondrien

Hier stellen wir ein Protokoll zur Herstellung eines einzigartigen zweischichtigen mikrofluidischen Geräts vor, um die elektromechanische Regulation der Homöostase des Epithelgewebes zu untersuchen. Das Gerät legt statische physiologische elektrische Ströme senkrecht zur Gewebeebene an, die die Zell-Zell-Adhäsion, Proliferation und Extrusion beeinflussen. Lebendzell-Imaging und mechanische Stressmessungen enthüllen die Mechanismen dieser Prozesse.

Aufschluss über die elektromechanische Steuerung der Gewebehomöostase mit einem zweischichtigen mikrofluidischen Gerät

Lernen Sie die Anwendung von Mikrofluidik zur präzisen Neurotransmitter-Stimulation in Hirnschnitten. Diese Methode ermöglicht räumlich-zeitlich kontrollierte Experimente und verbessert elektrophysiologische Studien erheblich.

Anwenden von Mikrofluidik zur Elektrophysiologie

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