Name: Micro-drive tableau pour les maladies chroniques In vivo Enregistrement: Disque de fabrication (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2009-04-20T00:00:00.000+00:00
Duration: 14 min 3 s
Description: Apprenez à fabriquer un micro-drive léger à 21 vis indépendantes pour enregistrements électrophysiologiques chroniques chez le rat. Cette méthode permet un positionnement précis des électrodes avec stabilité optimale.

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Nous tenons à remercier Linus D. Soleil et Jeenah Jung, qui a lancé l&#39;utilisation de l&#39;ordinateur conçu, en 3-D des lecteurs imprimées dans notre laboratoire pour l&#39;enregistrement de la souris. En outre, nous tenons à remercier tous les membres passés et présents Lab Wilson pour leur contribution à la micro-disque et le développement technologique tétrode dans le laboratoire.

<ol><li> Aperçu gamme Micro-drive Une complète de micro-array disque est constitué de plusieurs composantes principales (Fig. 1): <ol><li> Un ordinateur conçu la base en plastique qui détient 21 mobiliers indépendamment des micro-disques. </li><li> Une canule au fond de la base dans laquelle un ensemble de tubes de guidage stationnaires tétrode sont collectées. </li><li> 21 micro-disques qui portent chacun une tétrode et qui peut être conduit individuellement à l&#39;aide d&#39;une vis. </li><li> Une carte d&#39;interface électrode pour l&#39;interconnexion entre tétrodes et pré-amplificateurs. </li><li> Un cône de protection (non représenté dans la figure 1.) </li><li> Dans un entièrement assemblé micro-disque de tableau, la base en plastique détient tous les disques micro-. Chaque disque porte un micro-tétrode unique. La tétrode est relié électriquement à la carte d&#39;interface électrode dans le haut du tableau des micro-disque, et traverse le tube de guidage fixes pour la sortie vers le cerveau dans le bas du tableau des micro-disque. En tournant la vis sur chaque disque de micro-avancées ou se rétracte la tétrode. </li></ol></li> <li> Conception de base en plastique Nous concevons la base d&#39;assemblage du lecteur de micro-dans un paquet en 3-D logiciel de CAO (SolidWorks). L&#39;avantage de ce processus de conception en interne est une rotation rapide et la flexibilité de conception. Dans le laboratoire de Wilson, nous avons conçu de nombreuses variantes de cette partie, orientée vers les exigences spécifiques de chaque expérience. Le fichier modèle 3-D est envoyé à un bureau de service où il est imprimé à partir d&#39;une résine liquide laser guérissables par stéréolithographie. Le délai d&#39;exécution est aussi peu que 2 jours. La pièce obtenue est léger, réutilisable et peut être usiné à tenir qu&#39;à un fil. Dans ce protocole, nous allons utiliser une base d&#39;entraînement qui est conçu avec un site d&#39;enregistrement unique et qui détient 21 des micro-disques. Le fichier de conception SolidWorks est disponible sur demande. </li> <li> Préparation de base en plastique La base en plastique est transformé pour accueillir les disques micro-et les vis pour fixer la carte d&#39;interface électrode et le cône de protection. Il n&#39;est pas possible de fiabilité de l&#39;impression en douceur à travers les trous dans la base de plastique, de sorte que nous concevons des trous trop petits, puis les étendre par forage. Alignez soigneusement la mèche avec l&#39;axe du trou de forage existant avant à très basse vitesse. Une perceuse à main à vitesse variable / couple fonctionne bien pour cette tâche. <ol><li> Percez les trous 21 pour le lecteur de micro-vis (l&#39;anneau extérieur) en utilisant une mèche # 61. </li><li> Percez les 21 trous pour les tubes en charge le lecteur de micro-(la bague intérieure) en utilisant une mèche # 65. </li><li> Percez les trous qui seront utilisées pour attacher le conseil interface électrode et le cône de protection en utilisant un petit 1,55 mm. </li><li> Presse adapter un manchon (5 mm de long 20 Ga paroi mince tube d&#39;acier inoxydable) dans chaque de la bague intérieure de trous à l&#39;aide d&#39;une pincette ou d&#39;une paire de pinces pour qu&#39;il affleure à la base en plastique. Les manches d&#39;assurer une circulation fluide des tubes en charge le lecteur de micro-. Ensuite, tous les trous qui contiendra les vis sont sur écoute. En plastique imprimé, autotaraudeuses résultat robinets dans plus durables que les discussions typiques de filetage des robinets. Ce style de robinet exige trous plus grands. Utiliser un étau broches à main pour tenir le robinet: </li> <li> Appuyez sur le trou pour le lecteur de micro-vis à l&#39;aide d&#39;un robinet qui correspond à la taille de vis utilisées (M1.2x0.25) et un lubrifiant sec. Pour aider à aligner le robinet avec le trou pilote, insérez une longueur de 23 tubes de Ga dans le manchon à côté d&#39;elle. </li><li> Notre conception de base en plastique doté d&#39;un démarreur robinet pour chaque trou de vis micro-disque pour s&#39;assurer que les fils initiaux ne sont pas endommagés pendant le processus d&#39;enfilage. Après tous les trous sont filetés, ces démarreurs du robinet peut être facilement cassé net à l&#39;aide d&#39;une lame de rasoir. </li><li> Appuyez sur le trou qui va contenir le vis pour la carte d&#39;interface électrode et le cône de protection à l&#39;aide d&#39;un robinet 1-72. </li></ol></li> <li> L&#39;insertion de tubes de guidage d&#39;électrode <ol> <li> Pour rendre la canule qui détient tous les tubes de guidage stationnaires d&#39;électrode, couper un morceau de 1,5 cm de long sur 13 tubes en acier inoxydable et Ga poncer la surface avec une roue de meulage Dremel pour améliorer l&#39;adhérence par le acryliques dentaires. </li><li> Insérer cette canule dans le trou au fond de la base en plastique, vérifiez qu&#39;il est co-linéaire avec l&#39;axe vertical du lecteur, et fixez-le avec de l&#39;acrylique dentaire ou époxy. Laisser 5 à 7 mm de la canule exposés afin de faciliter l&#39;implantation chirurgicale. </li><li> Couper les tubes de guidage 21 stationnaires d&#39;électrode (flexible polyimide tubes, diamètre intérieur: 0.0071 &quot;, diamètre extérieur: 0.0116&quot;) avec une lame de rasoir pour une longueur de 6 cm. </li><li> Nourrissez les tubes guides un à la fois dans les manches au dessus de la base de disque et tout le chemin à travers la canule collecteur à la base. Vérifier visuellement Kinks ou excessive des tubes de flexion et de la remplacer si nécessaire. Afin de faciliter l&#39;insertion et l&#39;alignement parallèle des tubes de guidage tétrode, on peut commencer avec la première alimentant le paquet entier de 21 tubes de guidage dans la placecanule collecteur d&#39;en bas. Puis, un à la fois, retirer un tube de guidage du faisceau et l&#39;alimenter à partir du haut de la base en plastique dans le trou qui l&#39;a laissée dans le bundle. </li><li> Poussez les tubes de guidage jusqu&#39;à ce qu&#39;ils ne s&#39;étendent que 1-2 mm du haut de la base en plastique. Appliquez une petite quantité de colle cyanoacrylate mince pour les tubes à leur sortie de la canule collecteur, en faisant attention à ne pas laisser n&#39;importe quel flux de colle jusqu&#39;à la fin dans des tubes de guidage. </li><li> Utilisez une lame de rasoir propre pour couper l&#39;excédent de l&#39;ensemble des tubes de guidage au fond du collecteur de la canule. </li> </ol></li><li> La fabrication des micro-disques Chaque lecteur de micro-constitué d&#39;une vis sur mesure usinées et un tube de support creux (fig. 2). La vis et le tube de support sont attachés ensemble de telle sorte que d&#39;une lèvre sur la vis est intégré à l&#39;acrylique, en laissant la vis de tourner librement (figure 2B). La vis est vissé dans le socle en plastique, et le tube de support est alors entraînée vers le haut ou le bas lorsque la vis est tournée, l&#39;avancement ou de rétracter la tétrode qu&#39;il transporte. Pour plus de facilité de l&#39;ajustement sur l&#39;animal de se comporter, la tête de la vis est en forme de demi-cylindre. Faire un tournevis sur mesure pour cette vis: <ol><li> Coupez 5 cm de tube 15 Ga en acier inoxydable. </li><li> Prenez l&#39;une des vis sur mesure et meuler les lèvres saillantes. </li><li> Insérez la vis dans le tube jusqu&#39;à ce que le haut de la vis affleure le bout du tuyau. </li><li> Crush le tube autour du filetage à plusieurs reprises avec une paire de pinces de verrouillage afin que la vis ne peut pas tourner par rapport à la canule. </li><li> Utilisez un étau pour maintenir la tige tournevis personnalisés. Pour fabriquer les disques micro-nous utiliser un moule en 3-D imprimés en plastique avec de petits puits (3 mm x 5 mm, 2 mm de profondeur). Chacun a bien deux trous dans la surface inférieure, espacées de 2 mm, pour le tube de support et la vis. Sinon, les moules peuvent être fabriqués à partir d&#39;un plastique technique comme le Delrin, en utilisant une perceuse à colonne pour créer le bien et des trous. </li> <li> Préparer le moule en effaçant le trou pour la canule en charge l&#39;utilisation d&#39;une aiguille 23 Ga et tapant sur le trou de la vis comme décrit pour la base en plastique, au-dessus. </li><li> Tapissent l&#39;intérieur du puits avec du lubrifiant téflon ou un film mince de gelée de pétrole pour permettre la libération de l&#39;acrylique guéri dentaires du moule .. </li><li> Appliquer du lubrifiant téflon à une vis et insérez-la dans le moule à l&#39;aide du tournevis sur mesure jusqu&#39;à ce que le fils sont juste en dessous du fond du puits. </li><li> Dépolir le haut 2-3 mm d&#39;un tube de support 14 mm de long (23 tubes de Ga acier inoxydable) avec une meule pour améliorer l&#39;adhérence de l&#39;acrylique dentaire. Insérez-la dans le moule jusqu&#39;à la partie supérieure de la canule est à mi-chemin entre le haut du puits et le haut de la vis. </li><li> Verser acryliques dentaires dans le puits. Le mouvement d&#39;agitation est utilisé pour s&#39;assurer que les acryliques dentaires flux dans tous les espaces autour de la vis et le tube de support. Retirer les bulles d&#39;air avec une petite aiguille. </li><li> Attendez jusqu&#39;à ce que l&#39;acrylique dentaire est complètement guéri (15-30 minutes), puis retirez le disque de micro-du moule en tournant la vis contre-aiguilles d&#39;une montre. </li><li> Il est important de faire une vérification de la qualité des lecteurs de micro-. Inspectez l&#39;acrylique guéri de soins dentaires pour les fissures et / ou des bulles d&#39;air, qui sont généralement causées par l&#39;acrylique dentaire qui était trop épais ou trop mince. Aussi, assurez-vous que les vis et le tube de support sont parallèles les uns aux autres et que la vis tourne en douceur. Vis et tubes de soutien des micro-disques qui ne répondent pas à ces critères peut être craqué libre de l&#39;acrylique dentaire et recyclés. </li><li> Répétez les étapes 5.6 à 5.11 jusqu&#39;à ce que vous avez 21 micro-disques. </li></ol></li> <li> L&#39;assemblage final des micro-array disque <ol> <li> Basse chaque disque micro-disque dans la base en plastique. Chaque tube de support micro-disque doit se déplacer régulièrement à l&#39;intérieur de sa manche et sur son tube de guidage stationnaire. Assurez-vous que les tubes de guidage ne se tord pas que le lecteur de micro-est abaissé. </li><li> Avec les disques micro-complètement abaissé, ajouter une fine couche d&#39;acrylique dentaire à l&#39;intérieur de la base d&#39;entraînement pour fixer les tubes de guidage d&#39;électrode en place. </li><li> Notez que l&#39;échec à la baisse les disques micro tout le chemin avant d&#39;ajouter l&#39;acrylique dentaires se traduira par capillarité de l&#39;acrylique tout le chemin jusqu&#39;à l&#39;obstruction des manches et des micro-disque mouvement. </li><li> Étiqueter les micro-disques 1-21. </li><li> Tourner la baie de disques à l&#39;envers et prendre une photo du faisceau de tubes de guidage. Cette image sera utilisée pour cartographier l&#39;emplacement du tube guide correspondant à chaque lecteur de micro-. </li><li> Lever tous les disques micro-par plusieurs mm. </li><li> Insérer un polyimide tube porteur (0,005 &quot;) dans chaque tube de guidage à partir du bas de la base d&#39;entraînement. Laisser le tube porteur d&#39;étendre à 1-2 mm du haut de la fiche complètement abaissé micro-lecteur et sur la photographie et de l&#39;identité de la correspondante de micro-disque. </li><li> Collez lestube porteur dans le tube d&#39;appui aux micro-lecteur à l&#39;aide de 5 minutes époxy ou colle cyanoacrylate. Notez que la colle époxy ou qui est trop mince couler la canule de soutien et d&#39;entraver le mouvement libre de la micro-voiture ou, pire, le fixer à la canule guide. Si cela arrive, que des micro-disque unité ne peut pas être utilisé. </li><li> Abaisser complètement tous les disques micro-. Couper tous les tubes support au ras dans le bas de la canule collecteur à l&#39;aide d&#39;une lame de rasoir propre. </li><li> Enfin, montez le conseil d&#39;électrode Neuralynx interface à la base d&#39;entraînement à l&#39;aide de deux vis (taille: 1-72, longueur: 3 / 16 &quot;). </li></ol></li></ol> À ce stade du tableau lecteur est prêt à être chargé avec tétrodes. Fabrication de tétrodes, comment les charger dans le micro-disques, et comment préparer le tableau d&#39;entraînement pour l&#39;implantation chirurgicale sont les sujets d&#39;un article de la vidéo suivante. <img src="/files/ftp_upload/1094/Figure1.png" alt="Figure 1" /> Figure 1. Modèle de produits finis de micro-disque de tableau. Une matrice de micro-disque se compose de plusieurs éléments majeurs: une base d&#39;entraînement en plastique; une canule collecteur à partir de laquelle l&#39;tétrodes pénétrer dans le cerveau; 21 micro-disques que chaque lecteur une tétrode unique; une carte d&#39;interface électrode qui se connecte au pré-amplificateurs. <img src="/files/ftp_upload/1094/Figure2.png" alt="Figure 2" /> Figure 2. Personnalisé micro-disque vis. A. dessins techniques de la conception à vis personnalisés. La vis comporte une partie filetée (M1.2x0.25; 1,2 mm de diamètre, 0,25 mm / tour)., Une tête de demi-cylindre qui correspond à notre pilote personnalisé vis de fait et une partie lisse avec la lèvre (voir détail) B. Modèle de complète de micro-disque. Le tube de support et de vis sur mesure sont connectés avec du ciment dentaire. La lèvre sur la vis est intégré dans le ciment dentaire et permet une rotation libre pendant la conduite du tube de support vers le haut ou vers le bas. Fichiers supplémentaires Nous avons conçu la base d&#39;entraînement imprimé, le cône de protection et le moule pour la construction de la micro-disques dans le logiciel SolidWorks 2008 CAO 3D: <ul style="list-style-type:none;"><li> Télécharger le fichier: <a href="/files/ftp_upload/1094/DriveBase.SLDPRT">DriveBase.sldprt</a> qui contient des modèles de la base de disque et le cône de protection et une casquette. </li><li> Télécharger le fichier: <a href="/files/ftp_upload/1094/MicroDriveMold.SLDPRT">MicroDriveMold.sldprt</a> qui contient le modèle du moule micro-disque </li></ul> Le bureau du service d&#39;impression 3D ne peut pas manipuler les fichiers natifs SolidWorks directement, mais exige plutôt les fichiers de conception en stéréolithographie format CAO (STL). Pour les personnes qui n&#39;ont pas accès au logiciel Solidworks, mais toujours voudrait utiliser les pièces d&#39;imprimés utilisés dans l&#39;article la vidéo nous incluons les dessins au format STL ainsi: <ul style="list-style-type:none;"><li> Télécharger le fichier: <a href="/files/ftp_upload/1094/DriveBase.STL">DriveBase.stl</a> qui contient le modèle de base d&#39;entraînement </li><li> Télécharger le fichier: <a href="/files/ftp_upload/1094/MicroDriveMold.STL">MicroDriveMold.stl</a> qui contient le modèle de micro-disque moisissures </li><li> Télécharger le fichier: <a href="/files/ftp_upload/1094/ProtectionCap.STL">ProtectionCap.stl</a> qui contient le modèle de bouchon pour cône de protection </li><li> Télécharger le fichier: <a href="/files/ftp_upload/1094/ProtectionCone.STL">ProtectionCone.stl</a> qui contient le modèle de cône de protection </li></ul>

<ol><li>Yamamoto, J., Wilson, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large-scale+chronically+implantable+precision+motorized+microdrive+array+for+freely+behaving+animals%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Large-scale chronically implantable precision motorized microdrive array for freely behaving animals.</a> J. Neurophysiol. 100 (4), 2430-2440 (2008).</li>
</ol>

Ce protocole décrit les caractéristiques générales du processus de construction de micro-disque. Il a été modifié avec succès pour produire des tableaux d&#39;entraînement avec des objectifs multiples d&#39;enregistrement ou de petits tableaux pour les enregistrements chez la souris. En plus de l&#39;enregistrement de l&#39;hippocampe, de nombreux chercheurs utilisent ces disques de cibler les structures corticales et sous corticales. L&#39;utilisation de vis plus longues peuvent être nécessaires afin d&#39;enregistrer ...

<table><tbody><tr><td>Composants en plastique imprimés en 3D</td><td>Matériau</td><td>American Precision Prototyping (www.approto.com)</td><td>&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Tuyauterie en acier inoxydable</td><td>Matériau</td><td>Small Parts (www.smallparts.com)</td><td>&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Poudre de ciment dentaire</td><td>Matériau</td><td>A-M Systems (www.a-msystems.com)</td><td>525000</td></tr><tr><td>Solvant de ciment dentaire</td><td>Matériau</td><td>A-M Systems</td><td>526000</td></tr><tr><td>Carte d'interface d'électrode</td><td>Matériau</td><td>Neuralynx (www.neuralynx.com)</td><td>EIB-81</td></tr><tr><td>Vis de micromoteur</td><td>Matériau</td><td>Advanced Machining and Tooling (www.amtmfg.com)</td><td>&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Lubrifiant de taraudage &amp;rsquo;Tap-Ease&amp;rsquo;</td><td>Outil</td><td>AGS Company</td><td>TA-2</td></tr><tr><td>Tuyauterie en polyimide</td><td>Matériau</td><td>IWG High Performance Conductors (www.iwghpc.com)</td><td>&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Perceuse-visseuse sans fil</td><td>Outil</td><td>DeWalt (www.dewalt.com)</td><td>DC750KA</td></tr><tr><td>Kits d'outils rotatifs à vitesse variable avec arbre flexible</td><td>Outil</td><td>Dremel (www.dremel.com)</td><td>3956-02</td></tr><tr><td>Lames de rasoir</td><td>Outil</td><td>VWR (www.vwr.com)</td><td>55411-050</td></tr><tr><td>Verre de montre</td><td>Outil</td><td>VWR</td><td>66112-107</td></tr><tr><td>Taraud pour vis personnalisées</td><td>Outil</td><td>Balax</td><td>01302</td></tr><tr><td>Tarauds</td><td>Outil</td><td>Small Parts</td><td>HSBT-0172, HSBT-0080</td></tr><tr><td>Pinces à tige</td><td>Outil</td><td>Vargus</td><td>3SHC1--I</td></tr><tr><td>Forets</td><td>Outil</td><td>Small Parts</td><td>&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Étau de table</td><td>Outil</td><td>Panavise</td><td>301</td></tr><tr><td>Pincettes Dumont n°2</td><td>Outil</td><td>Stoelting (www.stoeltingco.com)</td><td>52100-27</td></tr><tr><td>Époxy à prise rapide (5 minutes)</td><td>Outil</td><td>Allied Electronics (www.alliedelec.com)</td><td>&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Pincettes Carbofib à pointe Accu-Tek</td><td>Outil</td><td>Aven (www.aveninc.com)</td><td>18768 (modèle 304)</td></tr><tr><td>Ciseaux de dissection microchirurgicaux</td><td>Outil</td><td>Biomedical Research Instruments (www.biomedinstr.com)</td><td>25-1000</td></tr><tr><td>Pinces Xcelite 378M</td><td>Outil</td><td>Newark</td><td>96F8903</td></tr><tr><td>Mini pince à tige</td><td>Outil</td><td>MSC Industrial Supply (www.mscdirect.com)</td><td>00920314</td></tr></tbody></table>

micro-drive tableau pour les maladies chroniques in vivo enregistrement: disque de fabrication

Micro-drive Array for Chronic in vivo Recording: Drive Fabrication

L&#39;enregistrement chronique de larges populations de neurones est une technique intéressante pour étudier la fonction des circuits neuronaux chez les rats éveillés se comporter. Appareils d&#39;enregistrement léger transportant une gamme haute densité de tétrodes permettre le contrôle simultané de l&#39;activité de dizaines à des centaines de neurones individuels. Nous décrivons ici un protocole pour la fabrication d&#39;une gamme de micro-disque avec vingt un indépendamment meubles micro-disques. Cet appareil a été utilisé avec succès pour enregistrer à partir de neurones de l&#39;hippocampe et le cortex dans notre laboratoire. Nous montrons comment préparer une coutume conçue, imprimée en 3-D base en plastique qui contiendra les disques micro-. Nous démontrons comment construire l&#39;individu micro-disques et comment assembler les complète de micro-disque de tableau. Préparation supplémentaire de la matrice de disque pour l&#39;implantation chirurgicale, comme la fabrication de tétrodes, le chargement des tétrodes dans le tableau d&#39;entraînement et de dorure, est abordée dans un article la vidéo suivante.

Dans ce protocole, nous démontrons comment fabriquer une gamme de micro-disque pour les maladies chroniques des enregistrements électrophysiologiques chez le rat.

Micro-drive tableau pour les maladies chroniques In vivo Enregistrement: Disque de fabrication

L'enregistrement chronique de populations neuronales importantes est une technique précieuse pour étudier le fonctionnement des circuits neuronaux chez des rats éveillés et actifs.

Ce vidéo couvrira l'assemblage d'un ensemble de micro-entraînements léger composé de 21 micro-entraînements à vis réglables indépendamment. Chaque micro-entraînement contrôle la position d'enregistrement d'une électrode unique. Les micro-entraînements sont fixés sur une base en plastique conçue par ordinateur qui les stabilise par rapport au crâne de l'animal en mouvement et regroupe les électrodes selon un motif densément compacté, capable de traverser une petite craniotomie pour pénétrer dans le cerveau.La base supporte également une carte d'interface d'électrode pour la connexion aux instruments d'enregistrement, ce qui permet de brancher et de débrancher facilement l'animal au début et à la fin d'une expérience. Un cône en plastique fixé à la base protège les micro-entraînements et les électrodes des éléments présents dans la cage du rat. Bonjour, je suis Faia Postman du laboratoire de Matt Wilson à l'Institut PIKA pour l'apprentissage et la mémoire au Massachusetts Institute of Technology.Aujourd'hui, nous allons vous présenter un protocole permettant de fabriquer l'un de ces microélectrodes en réseau. Dans notre laboratoire, nous utilisons ces réseaux de microélectrodes pour enregistrer l'activité d'une grande population de neurones dans le cerveau de rats, par exemple dans le cortex ou l'hippocampe. Tout d'abord, nous allons vous montrer comment nous avons conçu notre réseau de microélectrodes.Ensuite, nous nous rendrons à l'atelier où Steve et Stewart nous montreront comment traiter les matières premières et comment les assembler pour fabriquer un dispositif entièrement fonctionnel. Commençons donc. La base en plastique est conçue à l'aide d'un logiciel de conception assistée par ordinateur et est fabriquée à l'aide d'un procédé d'impression 3D peu coûteux.Nous modélisons également tous les autres composants du réseau de micro-entraînements. Cela nous permet de contrôler précisément la taille et le poids de l'entraînement fini. Au sommet de la base en plastique se trouvent deux rangées de trous qui accueilleront les micro-entraînements individuels.Le modèle 3D est envoyé à un centre de services qui réalise le design à partir d'une résine durcissable par laser par stéréolithographie. Cela ne devrait prendre que quelques jours et la pièce obtenue est légère et réutilisable. Une fois la pièce reçue du centre de services, nous devons la préparer pour son utilisation.Alors, rendons-nous à l'atelier. Le processus d'impression 3D ne permet pas d'imprimer de manière fiable des trous de petite taille, nous indiquons donc des trous de diamètre plus petit dans nos modèles. Ensuite, nous perçons et taraudons les trous à la dimension requise à l'atelier.Trois forets de tailles différentes sont utilisés pour préparer la base en plastique : un foret n°61, un foret n°65 et un foret de 1,55 millimètre dans l'anneau extérieur de la base. Utilisez une perceuse à main avec un foret n°61 à très faible vitesse pour préparer les trous pilotes où seront ensuite insérées les vis du micro-entraînement. Ensuite, préparez les trous destinés aux tubes de support du micro-entraînement en perçant ces ouvertures avec un foret n°65.À l’aide du foret plus grand de 1,55 millimètre, aléser les trous qui serviront à fixer la base à la carte d’interface des électrodes et au cône de protection. Pour assurer un mouvement fluide dans le micro-déplacement, insérer un manchon en acier inoxydable dans la rangée intérieure de trous. Chaque manchon doit être inséré à force à l’aide d’une paire de pinces jusqu’à être aligné avec le sommet de la base.Les trous pilotes pour les vis doivent maintenant être taraudés. Utilisez un tourne-à-gauche pour maintenir le taraud et appliquez un lubrifiant sec avant le taraudage. Alignez le taraud en vous assurant qu’il est parallèle à un tube de calibre 23 que vous insérez temporairement dans le manchon voisin.Les trous destinés à accueillir la carte d'interface et le cône de protection doivent être filetés. Filetez manuellement ces trous de la même manière. La conception en plastique comporte un guide de taraudage pour chaque trou pilote afin de s'assurer que les premiers filets ne soient pas endommagés pendant le processus de filetage.Une fois que tous les trous pilotes sont filetés, ces départs de taraudage peuvent être facilement détachés à l’aide d’une lame de rasoir. Les électrodes sont dirigées vers un site unique au fond de l’implant par un certain nombre de tubes de guidage électrique.Tout d'abord, nous devons fabriquer la canule collectrice qui maintiendra tous les tubes guide électriques. La canule collectrice est constituée d'un morceau de tube en acier inoxydable mesurant 1,5 centimètre de long. La canule collectrice sera fixée à l'aide de ciment dentaire.Afin d'améliorer l'adhérence, égratignez soigneusement le tube à l’aide d’une meule Dremel, puis insérez cette canule dans la partie inférieure de la base en plastique. Positionnez-la de manière à ce que cinq à sept millimètres de la canule restent à l'extérieur du réseau du micro-distributeur. Pour faciliter l'implantation chirurgicale, fixez la canule collectrice à la partie inférieure de la base en plastique.Avec de l'acrylique dentaire, laissez durcir pendant au moins 15 minutes. Préparez maintenant les tubes guides en découpant 21 morceaux de polyamide à l’aide d’un scalpel. Commencez cette étape en insérant les 21 tubes guides dans la canule collectrice située au bas de la base du dispositif.Cela permettra de s'assurer que les tubes sont tous parallèles les uns aux autres. Si les tubes du faisceau sont trop lâches ou trop serrés, vous pouvez commencer avec moins de tubes ou en ajouter en fonction des besoins. Maintenant, retirez chaque tube guide un par un et insérez-le dans l'une des manchettes située en haut de l'entraînement.Faire passer le tube à travers l'ouverture laissée dans le faisceau de tubes. Vérifier les tubes directeurs pour repérer toute courbure ou pli serré et les remplacer au besoin. Ajuster la position de chaque tube directeur afin qu'il dépasse d'un à deux millimètres au-dessus du sommet du manchon.Ajoutez maintenant une petite goutte de colle fine de type sano acro lake sur la partie inférieure de la canule de collecte. Veillez soigneusement à ne pas laisser la colle pénétrer dans les tubes de guidage. Ensuite, utilisez une lame de rasoir neuve pour couper le faisceau de tout tube excédentaire à l'extrémité inférieure de la canule de collecte.Vérifiez au stéréoscope que les tubes sont bien coupés et affleurants à la canule. Chaque électrode est avancée par son propre micro-entraînement, nous devons donc fabriquer 21 micro-entraînements, puis les insérer dans la base en plastique. Chaque micro-entraînement est composé d'une vis sur mesure et d'un tube support creux, qui sont fixés l'un à l'autre.Avec de l'acrylique dentaire, l'électrode traverse le tube de support. La vis possède une partie non filetée munie d'un petit rebord qui est incorporé dans l'acrylique dentaire et permet ainsi à la vis de tourner librement. Lorsque la vis est tournée dans la base en plastique, elle fait avancer ou reculer l'électrode.La tête de la vis a la forme d'un demi-cylindre. Avant de pouvoir fabriquer les micro-entraînements, nous devons fabriquer un tournevis pour actionner nos vis sur mesure. Notre tournevis improvisé est construit en prenant une vis personnalisée et en usinant complètement le rebord entourant la tête en demi-cylindre.Insérez la tête de la vis dans un tube de 15 gauge mesurant cinq centimètres de long jusqu'à ce qu'elle soit entièrement gainée. Ensuite, écrasez le tube autour des filets de la vis afin de la fixer solidement dans le tube et d'empêcher toute rotation. Fixez une petite pince vise pour servir de poignée et voilà, vous avez un tournevis.Le microdéplaceur est fabriqué en moulant de l'acrylique dentaire autour de la vis et du tube de support. Les moules que nous utilisons sont en plastique imprimé en 3D, tout comme la base en plastique, et comportent des trous en bas qui maintiennent la vis et le poteau de support alignés pendant que nous y versons l'acrylique. Tout d'abord, nous devons préparer le moule en débouchant le trou du tube de support à l’aide d’une aiguille de calibre 23, en dégageant le trou de la vis et en créant des filetages à l’aide d’un filière.Il s'agit de la même procédure que nous venons d'utiliser sur la base en plastique. Le moule est maintenant prêt à être utilisé pour fabriquer des micro-entraînements. Enduisez le moule d'un lubrifiant à base de téflon afin d'empêcher l'acrylique dentaire de coller au moule.Poncez les deux à trois millimètres supérieurs d'une tige de support en acier inoxydable de 14 millimètres de long et de calibre 23 à l'aide d'une meule afin qu'elle soit solidement fixée dans l'épaisseur de l'acrylique. Insérez la tige de support dans le trou le plus petit du moule de sorte que le sommet de la tige se trouve au-dessus du haut du puits. Appliquez un film mince de lubrifiant à base de téflon sur une vis et insérez-la dans le trou fileté jusqu'à ce que les filetages se situent juste en dessous du fond du puits.Mélangez maintenant de l'acrylique dentaire et versez-la dans le moule. Veillez à ce qu'elle pénètre bien dans tous les recoins. Une aiguille peut aider à éliminer les bulles d'air une fois que l'acrylique est durcie.Vous pouvez retirer le micro-entraînement en desserrant la vis. Effectuez un contrôle de qualité rigoureux. Il ne doit y avoir aucune fissure ni bulle dans l'acrylique.Le poteau et les vis doivent être parallèles et incapables de bouger latéralement. Les vis doivent tourner en douceur, sans jeu ; tout mauvais micro-entraînement doit être démonté et ses pièces réutilisées. Répétez ce processus jusqu'à ce que vous ayez 21 micro-entraînements fonctionnels.Si votre moule comporte plusieurs puits, vous pouvez alors fabriquer plusieurs micro-entraînements par lots afin de gagner du temps. Alignez soigneusement chaque micro-entraînement avec une paire de trous dans la base en plastique. Glissez le tube de support du micro-entraînement par-dessus le tube guide en polyéthylène et dans le manchon métallique tout en utilisant le tournevis pour faire avancer la vis du micro-entraînement.Cela peut être délicat. Gardez l'œil sur le centre de la base pour vous assurer que le tube-guide ne s'accroche pas dans un affaissement lorsque le micro-entraînement est abaissé. Une fois tous les micro-entraînements en place et complètement abaissés, une petite quantité d'acrylique est déposée au centre du dispositif pour fixer le bouquet de tubes-guides en position.Laisser polymériser l'acrylique pendant 15 minutes. Une fois l'acrylique sec, pour rétracter chaque micro-entraînement d'environ trois millimètres, établir un schéma en vue de dessus des micro-entraînements et attribuer à chacun un nom ou un numéro unique. En regardant maintenant dans le stéréomicroscope, retourner l'ensemble à l'envers et prendre une photographie de la face inférieure de la canule collectrice et des tubes de guidage.Imprimez une copie de l'image qui pourra servir de référence dans les étapes suivantes. Ensuite, avec le dispositif retourné, insérez un tube support en polyamide étroit dans chaque tube de guidage jusqu'à ce qu'il ressorte par le haut d'un microdispositif. Indiquez sur la photographie quel tube de guidage correspond à quel microdispositif.Le tube support protégera et soutiendra par la suite les fils délicats de l'électrode. Il traverse le micro-déflecteur. Allonger chaque tube support jusqu'à ce qu'il se trouve à un centimètre au-dessus du haut du tube de support du micro-déflecteur, puis coller le tube support au tube de support à l'aide d'une colle époxy de cinq minutes ou d'une colle épaisse de type Sano Acro Lake.Soit très prudent lors de cette étape. Si la colle coule à l’intérieur du tube de support, elle peut coller le tube de support au tube guide fixe, ce qui endommagerait ce micro-actionneur. C’est pourquoi nous surélevons les micro-actionneurs avant d’insérer les tubes porteurs.Une fois tous les tubes porteurs collés en place, abaissez complètement les micros-entraînements puis coupez tous les tubes porteurs au ras du bas de l'entraînement à l'aide d'une lame de rasoir neuve. Ensuite, coupez les tubes porteurs d'un à deux millimètres au-dessus du sommet du micro-entraînement à l'aide de ciseaux pointus. Enfin, placez la carte d'interface des électrodes sur le dessus de la base de l'entraînement et fixez-la avec deux vis.À ce stade, le dispositif d'enregistrement est prêt à être chargé avec des électrodes et nos expériences. Nous utilisons généralement des électrodes microrubans à quatre canaux appelées tétrôdes, mais tout type d'électrode peut être utilisé. La fabrication des tétrôdes, leur chargement dans les micro-dispositifs, ainsi que la préparation du dispositif d'enregistrement pour l'implantation chirurgicale sont abordées dans d'autres vidéos JoVE.Ce protocole peut être suivi tel quel ou modifié selon vos besoins. Par exemple, certains chercheurs auront besoin de vis plus longues pour enregistrer des structures cérébrales plus profondes. D'autres peuvent souhaiter concevoir un système qui cible plusieurs régions cérébrales.Le dispositif peut également être miniaturisé pour être utilisé chez des animaux plus petits, comme les souris, avec des modifications légèrement plus importantes ; des micropousseurs motorisés peuvent alors être utilisés, permettant un ajustement à distance des positions des électrodes. Nous venons de vous montrer comment concevoir et fabriquer un réseau de micropousseurs pouvant être implanté sur la tête d'un rat et permettant l'enregistrement de grandes populations de neurones pendant que l'animal se déplace réellement. Lors de cette procédure, il est important de bien se rappeler de tarauder soigneusement les trous dans la base en plastique afin que les vis des micropousseurs ne glissent pas.Effectuez un contrôle de qualité rigoureux des micro-entraînements fabriqués. Assurez-vous que la vis et le tube de support sont parallèles et que la vis tourne sans à-coups ni jeu. Faites attention, lors de l'utilisation de colle ou d'acrylique dentaire, à ne pas obstruer accidentellement l'un des tubes.Enfin, n'oubliez pas que pour finaliser le dispositif MyDrive et avant de procéder à la chirurgie, vous devrez intégrer des tétrodes et une faible dose dans le dispositif. Cette étape est abordée dans un autre article vidéo JoVE. Voilà, c'est tout.Merci d'avoir regardé et bonne chance avec vos expériences.

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