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* Tous les matériaux ainsi que des fabricants respectifs et / ou des vendeurs sont indiqués ci-dessous le protocole.
1. Assemblée de l'implant
- Préparer un mélange d'époxy thermodurcissable à fibre optique en ajoutant 100 mg de durcisseur pour 1 g de résine.
- Mesurer et couper environ 35 mm de fibre de 125 um optique d'un noyau 100 um en le marquant avec un scribe de coin pointe au carbure. Placez le scribe perpendiculaire à la fibre optique et le score dans un seul mouvement unidirectionnel. Couper la fibre complètement endommager le cœur de la fibre.
- Insérez une céramique LC Embouts de 127 um portaient dans l'étau, côté convexe pointé vers le bas.
- Insérer la fibre optique dans la ferrule. La fibre optique doit glisser doucement et légèrement saillie au-delà de l'extrémité convexe de la virole (figure 1a).
- Appliquez une goutte d'époxy thermodurcissable fibre optique à l'extrémité plate et de chaleur avec un pistolet thermique jusqu'à époxy devient noir. L'époxy doitremplir la virole lorsqu'elle est chauffée et avant le durcissement. L'époxy doit remédier dans ~ 1 min d'application de chaleur constante.
- Enlever la résine époxy le long des côtés de la virole, comme cela entrave l'interfaçage avec le coupleur.
- Polir l'extrémité convexe de la ferrule à l'aide d'un disque de polissage LC fibre optique (FOPD) sur des feuilles de polissage d'oxyde d'aluminium sur la pastille de polissage (figure 1b). Rendre les modes de rotation circulaire et polir sur quatre niveaux dans l'ordre suivant: 5, 3, 1 0,3 um grain.
- Couper la fibre optique à l'extrémité plane de la longueur appropriée de telle sorte qu'il vise la région d'intérêt. La longueur peut être déterminée à l'aide de l'atlas stéréotaxique.
- Tester l'implant en le connectant au laser par l'intermédiaire du cordon d'accouplement décrit ci-dessous. L'extrémité polie de l'implant est inséré dans le manchon du raccord et doit entrer en contact direct avec la virole opposée. L'implant doit être capable de maintenir 10 mW de puissance lumineuse, mesurée à l'extrémité de eFibre implant e. Un implant mauvaise aura un point faible focale près de l'extrémité de la fibre optique.
- Stocker les implants finis (figure 1c) en mousse jusqu'à leur utilisation.
2. Assemblée du cordon Coupleur fibre optique
- Préparer un mélange d'époxy thermodurcissable à fibres optiques comme ci-dessus.
- Mesurer et couper une longueur appropriée de 220 fibres optiques avec 200 um um coeur en le marquant avec un scribe de coin pointe au carbure. La longueur de la fibre devrait permettre la souris pour se déplacer librement dans le boîtier, mais ne permet pas la souris à mâcher à travers la fibre.
- Insérer la fibre optique dans une longueur de tube de furcation légèrement plus longue que la longueur de fibre optique. Le tube doit avoir un diamètre intérieur légèrement plus grand que la fibre optique.
- Bande de ~ 25mm à une extrémité de la fibre optique et l'insérer dans le bout de métal d'un MM multimode FC Ferrule Assemblée avec 230 um portait jusqu'à ce qu'il s'arrête. La fibre optique ne doit dépasser à travers le ferrufin le (Figure 2a).
- Fixez le cadre de cyanoacrylate (super glue) à la fin de métal. Couvrir la connexion avec un connecteur d'amorçage et de polir l'extrémité de la férule d'un FOPD FC. Rendre les modes de rotation circulaire et à polir sur quatre niveaux dans l'ordre suivant: 5, 3, 1, 0,3 um (Figure 2b) grain.
- Enlever et insérer l'autre extrémité de la fibre optique dans un embout en céramique LC (230 um Identifiant du trou) avec l'extrémité distale convexe. Appliquer une goutte d'époxy à l'extrémité plate et de la chaleur jusqu'à la guérison.
- Polir l'extrémité convexe de la virole à l'aide d'un FOPD FC sur des feuilles d'oxyde d'aluminium polissage comme décrit ci-dessus.
- Glisser un manchon LC embout sur l'extrémité convexe de la virole jusqu'à ce que le point médian de la douille.
- Lieu tube thermo-rétractable sur le tube et le manchon furcation et la chaleur de sécuriser et de protéger la connexion (figure 2c).
- Tester le coupleur en le connectant à la source laser et la mesure de la lumière outpUT à travers le coupleur avec un spectrophotomètre. La perte de lumière entre la sortie du laser et le coupleur de sortie mesurée ne doit pas dépasser 30%.
3. Implantation chirurgicale
* Il s'agit d'une procédure conseils uniquement. Instruments sont stériles mais les gants n'ont pas besoin d'être dus à la manipulation constante entre les instruments et les équipements.
- Anesthésier la souris avec une injection de kétamine / xylazine mélange intrapéritonéale 100 et 10 mg / kg, respectivement, à l'aide d'une aiguille de calibre 30.
- Raser le cuir chevelu avec une tondeuse. Essuyez le cuir chevelu avec de l'alcool isopropylique à 70%, suivi par Betasept essuyer (solution de chlorhexidine 4%) pendant deux minutes, en répétant une fois.
- Placez la souris dans la plate-forme sterotaxic et fixer la tête, faire en sorte que le crâne est de niveau. Appliquer une pommade ophtalmique pour les yeux pour éviter le dessèchement et la douleur postopératoire. Maintenir l'anesthésie à l'aide volatilisés isoflurane (1-3% dilué avec de l'oxygène en fonction de l'état physiologique du mousoi, qui doit être contrôlé en permanence par la réponse à un pincement de la queue).
- Pratiquer une incision à travers la ligne médiane du cuir chevelu, l'exposition de la boîte crânienne de l'orbite des yeux de lambda. Écarter le tissu conjonctif, si nécessaire.
- Utilisez des pinces Serafin pour retenir la peau et maintenir un accès au crâne (figure 3a).
- Graver un motif en damier sur toute la surface du crâne avec un cure-dent. Laver les débris avec une solution saline stérile. Séchez soigneusement.
- Appliquer le peroxyde d'hydrogène (3%) de la boîte crânienne exposée avec un coton-tige pour ~ 2-3 sec pour créer des micropores. Laver plusieurs fois et séchez soigneusement. En variante, les ancres peut être vissé dans la boîte crânienne, comme décrit dans Sparte et al. (2012).
- Encore une fois, graver un motif en damier à travers le crâne avec un cure-dent et se laver les débris avec une solution saline. Séchez soigneusement.
- L'utilisation d'un outil rotatif, faire un petit trou de trépan craniotomie (<1 mm de diamètre) avec une mèche stérile(Autoclave) au-dessus de la région d'intérêt, déterminée par l'atlas stéréotaxique calibré pour bregma et lambda. Attention à ne pas casser la dure-mère ou endommager les tissus. Laver et sécher soigneusement les débris.
- Insérez l'embout de fibre optique (implant) dans le support de sonde et raccorder au bras stéréotaxique.
- Positionner l'implant en place au dessus de la région d'intérêt à l'aide du bras stéréotaxique (figure 3b). Si l'insertion de la fibre optique dans le tissu cérébral, la fibre doit être avancé à une vitesse lente d'environ 2 mm / min. La virole doit reposer sur le crâne restant.
- Préparer un mélange de ciment dentaire. Le mélange doit avoir une viscosité suffisamment basse pour appliquer facilement à travers le crâne. Le mélange sera utilisable pendant 2-4 min.
- À l'aide d'un cure-dent stérile, appliquer une couche mince et uniforme de ciment dentaire à travers le crâne et sur la partie inférieure de l'implant. La couche de base de ciment dentaire devrait couvrir la surface aussi bien sur le crâne commepossible. Ne pas laisser le ciment dentaire entrer en contact avec la peau de la souris. Cela conduira à une difficulté accrue à suturer ainsi que l'irritation de la souris. Si le ciment dentaire ne viennent en contact avec la peau, lui permettre de sécher partiellement de telle sorte que l'ensemble de la couche de ciment peut être enlevée avant le réglage.
- Laissez sécher complètement.
- Appliquer couches régulières de ciment dentaire pour former un petit monticule sur le crâne et autour de l'implant, permettant à chaque couche sécher complètement (Figure 3c). Laisser ~ 3-5 mm de l'extrémité convexe de la virole propre de ciment pour permettre à une surface lisse, sans obstruction de connexion.
- Suturer le cuir chevelu au niveau de la motte de ciment dentaire et autour de l'implant en utilisant des sutures stériles, à usage unique de soie tressés (6-0) avec une aiguille de C22. Retirer au bout de 7 jours. En option: Bond Vet utilisation pour la liaison supplémentaire après la suture. Assurez-vous d'utiliser Bond Vet minime. Excès peut conduire à de graves lésions cutanées dues au grattage.
- IMMÉDIATEMENTY après la chirurgie, la souris doit être injecté par voie sous cutanée avec Ketprophen (5 mg / kg) afin de diminuer la douleur post-opératoire. Cela devrait être répété 24 heures plus tard. Appliquer analgésiques topiques (bupivicaïne) et des antibiotiques (Neosporin) à la peau suturée et autour de la base de l'implant.
- Placez la souris dans une cage sur une couverture chauffante pour la récupération de l'anesthésie. Placez la souris dans une solution stérile, cage de récupération post-opératoire. La cage de récupération ne doit pas contenir toute la literie, afin de maintenir la température et éviter l'asphyxie. La souris peut être retourné à la cage d'origine ou une nouvelle cage une fois éveillés.
Un assemblage correct de l'implant à fibres optiques et les résultats de coupleur à la perte de photons minimale entre la source lumineuse et l'extrémité de la fibre optique dans la région d'intérêt. Fibre optique bien polis doit transmettre la lumière de façon uniforme, cercle concentrique (figure 2d). Avec l'implantation attention et la suture, l'implant ne provoque aucune irritation visiblela souris et peut rester en place pour études à long terme (Figure 3d,> 1 mois, observations non publiées) sans aucune dégradation significative de la fibre optique ou la quantité de lumière transmise. L'implantation incorrecte ou suture peut causer une irritation et peut entraîner chez la souris gratter grâce à son cuir chevelu, ce qui expose le ciment dentaire, ou la rupture de l'embout du ciment dentaire due à la manipulation persistante. Un schéma de principe du système assemblé peut être vu dans la figure 4.
Figure 1. Assemblée de la fibre optique implantables. (A) La fibre optique est insérée dans la virole, légèrement en saillie au-delà de l'extrémité convexe indiqué par la flèche. (B) l'extrémité convexe de la virole est polie à l'aide d'un FOPD sur les catégories de plus en plus fines feuilles de polissage. (C) L'opt fini fibre implantableic. Cliquez ici pour agrandir la figure .
Figure 2. Assemblée de coupleur de fibres optiques utilisés pour attacher la fibre optique joint rotatif à l'implant. Collage de fibre (A) optique à travers l'ensemble d'embout. (B) Le côté virole de l'ensemble est inséré dans les classes FOPD et polie à l'aide de plus en plus fines papier à polir. (C) La virole manchon est monté sur la virole et fixés avec gaine thermorétractable. (D) Le coupleur de fibres optiques terminé doit produire une lumière concentrique avec perte minimale de photons.
Figure 3. L'implantation chirurgicale de la fibre optique. (A) La surface totale de la cranium est exposé et le tissu conjonctif est effacé. (B) L'implant fibre optique est maintenue en position avec le bras stéréotaxique. (C) du ciment dentaire est appliquée fixer l'implant à fibre optique à la boîte crânienne. (D)> 1 mois après l'implantation, la peau a cicatrisé autour de l'implant et il n'ya aucun signe d'irritation.
Figure 4. Schéma de principe du système fonctionnel