Electrónica de malla inyectable para grabaciones estables de una sola neurona en el cerebro de un ratón

Comience con un ratón anestesiado con un cráneo expuesto en un marco estereotáxico y cúbralo con un paño quirúrgico.

Taladre agujeros en el cráneo para acceder al cerebro y colocar un sustrato de sujeción.

Monte una aguja capilar conectada a una bomba de jeringa en el marco.

La aguja contiene un búfer con una sonda electrónica de malla, una estructura flexible que comprende una región de dispositivo de malla conectada a almohadillas de entrada / salida.

Coloque la aguja dentro del cerebro. Inyecte para colocar la región del dispositivo de malla dentro del tejido mientras retrae la aguja hasta que salga del cráneo.

Coloque la aguja sobre el sustrato de sujeción y expulse las almohadillas de entrada/salida.

Dobla las almohadillas para conectarlas a una placa de circuito electrónico.

Verifique el circuito completo y aísle las conexiones. Permita que las neuronas se conecten a través de la malla porosa.

Conecte el circuito a un sistema de adquisición de datos. Permita que el mouse se comporte libremente para recopilar grabaciones estables de una sola neurona.

Para inyectar electrónica de malla en el cerebro de un ratón, use un taladro dental y un marco estereotáxico para abrir una craneotomía en las coordenadas deseadas en el cráneo. Abra una segunda craneotomía lejos del lugar de la inyección para insertar un tornillo o alambre de conexión a tierra de acero inoxidable.

Luego, fije un sustrato de sujeción al cráneo con cemento dental. Un corte de aproximadamente 1 milímetro de ancho en el sustrato mejora la confiabilidad del paso de plegado más adelante en el procedimiento. A continuación, monte el soporte de la pipeta con la aguja que contiene la electrónica de malla en el marco estereotáxico utilizando una abrazadera de extremo en ángulo recto. Conecte la salida lateral del soporte de la pipeta a una jeringa de 5 mililitros sujeta en una bomba de jeringa con un tubo capilar de 0,5 a 1 metro de largo.

Luego, use el marco estereotáctico para colocar la punta de la aguja en la ubicación inicial deseada dentro del cerebro. Coloque la cámara para mostrar la parte superior de la sonda electrónica de malla dentro de la aguja de vidrio. Inicie el flujo configurando la bomba de jeringa a baja velocidad y presionando Inicio.

Aumente lentamente el caudal si la sonda electrónica de malla no se mueve dentro de la aguja. A medida que la sonda electrónica de malla comienza a moverse dentro de la aguja, use el marco estereotáctico para retraer la aguja a la misma velocidad a la que se inyecta la sonda electrónica de malla, utilizando la posición original marcada de la electrónica de malla como guía.

Continúe fluyendo solución salina y retrayendo la aguja hasta que la aguja haya salido del cráneo. Luego, detenga el flujo de la bomba de jeringa. En este procedimiento, use el marco estereotáctico para guiar cuidadosamente la aguja hacia el sustrato de sujeción de cable plano y flexible y a través del espacio, haciendo fluir la solución con la bomba de jeringa para generar una holgura en las interconexiones electrónicas de malla.

Una vez que la aguja esté por encima del sustrato de sujeción y a través del espacio, reanude el flujo a un ritmo más rápido para expulsar las almohadillas de entrada/salida de la electrónica de malla sobre el sustrato de sujeción. Con unas pinzas en una pipeta de agua desionizada, doble las almohadillas de entrada/salida en un ángulo de 90 grados lo más cerca posible de la primera almohadilla de entrada/salida.

Una vez que las almohadillas de entrada/salida estén alineadas, desplegadas y en un ángulo de 90 grados con respecto al vástago de malla, séquelas en su lugar con aire comprimido que fluye suavemente. Corte el sustrato de sujeción en un borde recto de aproximadamente 0,5 a 1 milímetro desde el borde de las almohadillas de entrada/salida.

Además, corte las partes extrañas del sustrato de sujeción que dificultarán la inserción en el conector ZIF de 32 canales montado en PCB. Luego, inserte las almohadillas de entrada / salida en el conector ZIF de la PCB y cierre el pestillo. Utilice la electrónica de medición para medir la impedancia entre los canales y el tornillo de tierra para confirmar una interfaz exitosa.

Si los valores de impedancia son demasiado altos, desenganche el conector ZIF, ajuste la inserción y vuelva a probar hasta que se confirme una conexión exitosa. Posteriormente, cubra el conector ZIF y la electrónica de malla expuesta se interconecta con cemento dental para su protección. Voltee la PCB en el espacio en el sustrato y fije la PCB con cemento en el cráneo del ratón.

Para grabaciones en movimiento libre, suelte el mouse del inmovilizador después de insertar la PCB del preamplificador y conectar a tierra el tornillo de referencia. Grabe durante el tiempo deseado utilizando el sistema de adquisición de datos mientras el mouse se comporta libremente.