Aufbau eines einfachen und vielseitigen Beleuchtungssystems für optogenetische Experimente

Das System ermöglicht es den Forschern, auf einfache Weise ein kostengünstiges und vielseitiges Beleuchtungssystem für optogenetische Experimente zu konstruieren. Zu den Vorteilen dieser Technik gehört die Möglichkeit, das LED-Beleuchtungstiming mit verfügbaren Wellenlängen zu programmieren, die sich über das sichtbare nahe IR-Spektrum erstrecken, und dass die LEDs in einer Vielzahl von Kontexten verwendet werden können. Um eine elektrische Schaltung zu erstellen, befestigen Sie die Leiterplatte an den helfenden Händen und führen Sie die Überbrückungsdrähte ein, um die A1- und A3-Löcher mit dem Boden zu verbinden. das D2-Überbrückungskabel in die D6-Lochblende und das Netzteil sowie die Nummer sieben Überbrückungsdrähte in die A7-Lochblende. Biegen Sie die Klemmen um 45 Grad und fügen Sie Flussmittel hinzu.

Schneiden Sie nach dem Löten die Rückseiten der Drähte ab. Stecken Sie ein Ende der gelöteten Draht-zu-Draht-Buchse in die A5-Bohrung. Verbinden Sie dann ein Ende des Widerstands mit der A5-Bohrung.

Verbinden Sie das andere Ende des Steckers mit der Erde. Verbinden Sie dann das andere Ende des Widerstands mit der Masse und löten Sie die Verbindung. Crimpen Sie beim Arduino-Anschluss die Enden der Draht-an-Draht-Steckverbinder und schieben Sie die gecrimpten Enden durch den rechteckigen Steckverbinder.

Um die LEDs einzurichten, verzinnen Sie einen Draht, indem Sie ihn von unten erhitzen, während Sie von oben Lot hinzufügen. Legen Sie eine großzügige Menge Lot über die große Lötspitze und erwärmen Sie mit der Spitze den LED-Sockel an dem Kontakt, der den Fluss enthält. Ziehen Sie nach einigen Sekunden das Lot einzeln über jeden Kontakt und fixieren Sie den schwarzen Draht mit einer Haarspange auf der Kathode.

Legen Sie eine großzügige Menge Lot auf die große Lötspitze und drücken Sie die Spitze auf den Draht, bis das Lot auf dem LED-Sockel schmilzt. Halten Sie den Draht fest und entfernen Sie den Lötkolben, während Sie den Draht an Ort und Stelle halten. Legen Sie eine kleine Menge Lötpaste auf die Pads für die LED-Anschlüsse und verwenden Sie eine Pinzette, um die LED über die Pads zu legen.

Halten Sie den vorverzinnten roten Draht auf die Anode und verwenden Sie eine Haarspange, um den Draht zu befestigen. Fügen Sie Lot auf die große Spitze wie gezeigt hinzu und drücken Sie die Spitze auf die Verbindung, bis das Lot auf dem LED-Sockel schmilzt und die Lötpaste schmilzt und silbern wird. Um die LED-Drähte herzustellen, legen Sie einen 4,76-Millimeter-Schrumpfschlauch über den abgelängten Draht und einen 3,18-Millimeter-Schrumpfschlauch über den Draht-zu-Draht-Stecker.

Streifen Sie die Drahtenden ab und fügen Sie Flussmittel hinzu. Verwenden Sie die helfenden Hände, um den Draht-zu-Draht-Stecker zu befestigen und das Steckerende mit einem Drahtende zu verdrehen. Löten Sie die Materialien zusammen und befestigen Sie den anderen Draht auf die gleiche Weise an der Einrichtung und löten Sie sie.

Befestigen Sie dann die LED-Drähte mit Klebeband unter dem LED-Sockel an den helfenden Händen. Als nächstes mischen Sie Epoxidharz gemäß den Anweisungen des Herstellers und verteilen Sie das Epoxidharz auf der Oberseite der gelöteten LED. Bohren Sie mit dem Spatenbohrer ein 1,5 Zentimeter großes Loch durch die Oberseite des Gehäuses, auf dem die LED platziert wird, und verwenden Sie ein Hochgeschwindigkeits-Drehwerkzeug, um auf einer Seite des Lochs eine Kerbe zu machen, um Platz für den LED-Draht zu schaffen.

Kleben Sie ein 25 bis 30 Millimeter großes Stück Sichtschutzfolie auf die Blackbox, die das Loch abdeckt, durch das die LED leuchtet, und kleben Sie die LED außerhalb der Blackbox auf das Loch. Bohren Sie für ein Vier-LED-Steuerungssystem vier 0,83 Zentimeter große Löcher im Abstand von 3,81 Zentimetern in den Deckel der Box und schneiden Sie mit einem Hochgeschwindigkeits-Rotationswerkzeug ein rechteckiges Loch von 1,19 x 1,90 Zentimetern in die obere linke Ecke. Bohren Sie mit einem Spatenbohrer ein 1,5 Zentimeter großes Loch in die Rückseite der Box und führen Sie eine Tülle in das Loch ein.

Für die computergesteuerten LEDs schleifen Sie den Bereich, in dem der Mikrocontroller in die Box geklebt wird, sowie die Unterseite des Mikrocontrollerhalters. Befestigen Sie den Mikrocontroller an der Halterung und befestigen Sie die Halterung und die Box mit Epoxidharz, bevor Sie die Halterung in der schwarzen Box befestigen. Legen Sie dann doppelseitiges Klebeband auf den Clip und befestigen Sie den Clip in der Box.

In Proben, die transfiziert wurden, um Phytochrom B, aber nicht Phycocyanin bilin zu exprimieren, nimmt die Undichtigkeit mit zunehmender Menge an Reporter-DNA zu. Wenn der gesamte Phytochrom-B-Genschalter, einschließlich des Phycocyanin-Bilin-Chromovier-produzierenden Plasmids, mit fernrotem Licht beleuchtet wird, steigt auch die Luciferase-Expression mit zunehmender Menge an Reporterkonstrukt innerhalb der Transfektionsmischung. Wenn die lichtempfindlichen Zellen mit rotem Licht beleuchtet werden, steigt auch die Luciferase-Expression mit zunehmender Reportermenge.

Beim Vergleich der Induktionsniveaus der mit Rotlicht behandelten Zellen mit den mit fernem Rotlicht behandelten Zellen wird eine geringe Abnahme der Faltenaktivierung mit zunehmender Menge an Reporter festgestellt. Es ist wichtig, jeden Schritt beim Aufbau der elektrischen Schaltung sorgfältig zu befolgen und die Lochzahlen Zeile für Zeile zu überprüfen, bevor jede Komponente gelötet wird. Dieses Protokoll kann für die optische Stimulation vieler Arten von Proben oder optogenetischen Werkzeugen mit einer Vielzahl von Wellenlängen verwendet werden und ermöglicht die Programmierung von Beleuchtungsplänen.