Stimulation de tranches de cerveau utilisant un réseau microfluidique et de chambre de perfusion standard

Summary

Nous démontrons la fabrication d'un dispositif simple microfluidique qui peuvent être intégrés avec les configurations standard de l'électrophysiologie pour exposer les surfaces micro d'une tranche du cerveau d'une manière bien contrôlée pour différents neurotransmetteurs.

Abstract

Nous avons démontré la fabrication d'un dispositif à deux niveaux microfluidique qui peuvent être facilement intégrés avec les configurations existantes électrophysiologie. Le dispositif à deux niveaux microfluidique est fabriqué en utilisant une norme en deux étapes négative résister à ^une processus de lithographie. Le premier niveau contient des microcanaux avec des orifices d'entrée et de sortie à chaque extrémité. Le deuxième niveau contient micro trous circulaires situées à mi-chemin de la longueur de canal et centré le long avec une largeur de canal. Passif méthode de pompage est utilisée pour pomper des liquides à partir du port d'entrée au port de sortie ^2. Le dispositif microfluidique est intégré à off-the-shelf chambres de perfusion et permet une intégration transparente avec l'installation d'électrophysiologie. Les fluides introduits à l'entrée des ports le débit à travers les microcanaux vers les ports de sortie et aussi s'échapper à travers les ouvertures circulaires situées sur le dessus des microcanaux dans le bain de la perfusion. Ainsi, la surface inférieure de la tranche de cerveau placé dans le bain et la chambre de perfusion au-dessus du dispositif microfluidique peut être exposé à différents neurotransmetteurs. L'épaisseur microscopique du dispositif microfluidique et la nature des matériaux transparents [verre lamelle et PDMS (polydiméthylsiloxane)] utilisé pour rendre le dispositif microfluidique permet de microscopie de la tranche de cerveau. Le dispositif microfluidique permet une modulation (à la fois spatiale et temporelle) des stimuli chimiques introduits à l'microenvironnements tranche de cerveau.

Protocol

SU-8 de fabrication du moule

Préparation de Maître

1. Le maître SU-8 sur le substrat de plaquette de silicium est préparé en utilisant une norme en deux étapes de lithographie processus négatif résister.
2. Les marques d'alignement sur la plaquette de silicium sont enlevés à l'aide d'une lame de rasoir que la hauteur de ces structures (situé le long de la périphérie extérieure de la plaquette) est plus que les structures périphérique réel.
3. La plaquette de silicium est ensuite nettoyé à l'alcool isopropylique et séché dans un courant _de N2. Piliers de soutien faite de bandes d'une épaiss....

Discussion

Existants macroscopique ou microscopique chambres du cerveau tranche de perfusion sont limitées en termes de la résolution spatiale qu'ils fournissent pour exposer des tranches de cerveau avec des neurotransmetteurs. La technologie dispositif microfluidique démontré ici surmonte cette limitation en utilisant des techniques simples de bioMEMS. Il est prévu que la simplicité dans la fabrication du dispositif microfluidique et de la facilité de son intégration avec les configurations existantes électrophysiologie permettra l'applicatio.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
RC-26GPL	Outil	Warner Instruments	W2-64-0236	Grand bain à profil bas RC-26GLP Chambre d’enregistrement
SHD-26GH/10	Outil	Warner Instruments	W2-64-0253	Maintien de tranche en acier inoxydable pour RC-26G, espacement des filetages de 1,0 mm
PDMS (polydiméthylsiloxane)	Réactif	Dow Corning	Sylgard 184	Kit d’élastomère de silicone
Plasma Preen-II 862	Outil	Plasmatic Systems, Inc.		Système plasma micro-ondes
Modèle P-1	Outil	Warner Instruments	W2-64-0277	Série 20 Plate-forme simple, Modèle P-1
SA-NIK	Outil	Warner Instruments	W2-64-0291	Adaptateur pour Nikon Diaphot/TE200/TE2000, SA-NIK
Oxygéné, chauffé ACSF (Liquide céphalo-rachidien artificiel)	Réactif			composition exacte varie en fonction de l’application