Name: En appliquant la microfluidique à lélectrophysiologie (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-10-01T00:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 41 s
Description: Découvrez l'application de la microfluidique à l'électrophysiologie pour la stimulation spatio-temporelle de tranches cérébrales. Cette méthode améliore la précision de l'application des neurotransmetteurs par rapport aux techniques traditionnelles.

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en appliquant la microfluidique à l&#39;électrophysiologie

Applying Microfluidics to Electrophysiology

Microfluidique peut être intégré avec des techniques d&#39;électrophysiologie standard afin de permettre de nouvelles modalités expérimentales. Plus précisément, la motivation pour le périphérique de tranches de cerveau microfluidique est discuté notamment la façon dont les quais dispositif de perfusion à des chambres standard et la technique du pompage passif qui est utilisé pour délivrer des bolus de neuromodulateurs de la tranche de cerveau. En simplifiant la conception du dispositif, nous sommes en mesure de parvenir à une solution pratique à la nécessité actuelle de l&#39;électrophysiologie insatisfaits appliquant neuromodulateurs multiples à travers plusieurs régions de la tranche de cerveau. Ce résultat est obtenu en remplaçant le substrat lamelle standard de la chambre de perfusion avec un dispositif microfluidique minces collées au substrat lamelle. Ce fut alors attaché à la chambre de perfusion et de petits trous ouverts connecter le bien-de la chambre de perfusion pour les canaux microfluidiques enterrés dans le substrat microfluidique. Ces canaux microfluidiques sont interfacés avec les ports forés dans le bord de la chambre de perfusion d&#39;accès et de fournir des stimulants. Ce projet représente la façon dont le domaine de la microfluidique est loin de la transition de preuve de concept et des manifestations périphériques en solutions pratiques pour des besoins non satisfaits expérimentales et cliniques.

En appliquant la microfluidique à l&#39;électrophysiologie

La microfluidique peut être intégrée aux techniques d'électrophysiologie standard pour permettre de nouvelles modalités expérimentales. Plus précisément, la motivation pour le...

Je m'appelle Dave Edington. Je suis professeur adjoint au Département de génie biomédical de l'Université de l'Illinois à Chicago. Notre domaine de recherche principal consiste à appliquer les microtechnologies aux applications biomédicales, en utilisant notamment des dispositifs microfluidiques.Aujourd'hui, nous allons vous présenter l'un de nos projets, qui consiste à utiliser un dispositif microfluidique adapté à une chambre de perfusion standard pour tranches cérébrales, permettant une stimulation spatiotemporelle d'une tranche de cerveau. Actuellement, dans les préparations de tranches en électrophysiologie, les principales méthodes d'application de neurotransmetteurs sur une tranche consistent soit à les diffuser de manière globale sur toute la tranche cérébrale, c'est-à-dire à stimuler l'ensemble de la tranche cérébrale en même temps, soit à utiliser une micropipette pour appliquer des bouffées de neurotransmetteurs à différents moments.La coupe de cerveau est une structure très complexe, et lorsque vous appliquez globalement des neurotransmetteurs ou que vous utilisez une micropipette, vous ne pouvez pas reproduire les schémas de stimulation in vivo. En revanche, avec notre

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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.

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

Microiontophorèse entraîne le mouvement des ions à partir d'une micropipette en réponse à une différence de potentiel électrique entre l'intérieur et l'extérieur de la micropipette. Molécules biologiquement actives sont ainsi livrées en proportion de courant électrique. Nous illustrons microiontophorèse acétylcholine en conjonction avec micromanipulation pour étudier endothélium-dépendante la vasodilatation de la microcirculation.

Microiontophorèse et la micromanipulation pour l&#39;imagerie de fluorescence intravitale de la microcirculation

Source : Vanegas, M. I., et al. Système de micro-injecteur pour la perfusion combinée de médicaments et l’électrophysiologie. J. Vis. Exp. (2019)Cette vidéo fait la démonstration d’un dispositif microfluidique à base de microélectrodes qui délivre une solution médicamenteuse à travers un tube capillaire, à l’aide d’une solution de marqueur à base d’huile pour un suivi précis du volume et permettant un enregistrement neuronal et une perfusion de médicament simultanés.

Système de micro-injecteur à base microfluidique pour la perfusion de médicaments et l’électrophysiologie combinées

De nombreux dispositifs microfluidiques ont été développés pour être utilisés dans l’étude de l’électrotaxie. Pourtant, aucune de ces puces ne permet d’étudier efficacement les effets simultanés des champs chimiques et électriques (FE) sur les cellules. Nous avons mis au point un dispositif à base de polyméthacrylate de méthyle qui offre une stimulation coexistante et chimique mieux contrôlée pour la recherche sur l’électrotaxie.

Électrotaxie l&#39;étude des cellules du cancer du poumon à l&#39;aide d&#39;un double-Multichannel champ électrique microfluidique Chip

Des dispositifs microfabriqués intégrés à des composants fluidiques fournissent une plate-forme in vitro pour des études cellulaires imitant le micro-environnement in vivo. Nous avons développé des puces microfluidiques à base de polyméthacrylate de méthyle pour étudier les réponses cellulaires sous des stimuli de stress chimique/électrique/de cisaillement uniques ou coexistants.

Conception de dispositifs microfluidiques pour étudier les réponses cellulaires Sous simple ou Coexistence chimique / électrique / Shear Stress Stimuli

Ce protocole vise à démontrer comment combiner in vitro les baies de la microélectrode avec dispositifs microfluidiques pour étudier la transmission du potentiel d’action dans les cultures de neurones. Analyse des données, à savoir la détection et la caractérisation des potentiels d’action, de la multiplication est effectuée en utilisant une nouvelle avancée, pourtant facile à utiliser et disponible gratuitement, outil de calcul.

Interfaçage Microfluidics microélectrode tableaux pour étudier la Communication neuronale et la Propagation des signaux axonale

Nous présentons un système de micro-injectrode conçu pour l'électrophysiologie et la livraison assistée de sondes expérimentales (c.-à-d. nanocapteurs, microélectrodes), avec perfusion de drogue facultative. Les composants microfluidiques largement disponibles sont couplés à une canule contenant la sonde. Un protocole étape par étape pour la construction de microinjectrode est inclus, avec des résultats pendant l'infusion de muscimol dans le cortex macaque.

Système de micro-injectrode pour l'infusion combinée de drogue et l'électrophysiologie

Un protocole pour la culture et la manipulation de tissu embryonnaire de souris sur une puce microfluidique est fourni. En appliquant des impulsions de modulateurs de voie, ce système peut être utilisé pour contrôler de l’extérieur les oscillations de signalisation pour l’étude fonctionnelle de la somitogenèse de la souris.

Une approche microfluidique pour l’étude fonctionnelle des oscillations de signalisation régissant la somitogenèse

Le but de ce protocole est d’expliquer et de démontrer le développement d’un modèle microfluidique tridimensionnel (3D) de tissu cardiaque humain fortement aligné, composé de cardiomyocytes dérivés de cellules souches co-cultivés avec des fibroblastes cardiaques (CFs) dans un hydrogel biomimétique et à base de collagène, pour des applications dans l’ingénierie tissulaire cardiaque, le criblage de drogue, et la modélisation de maladie.

Développement de tissu cardiaque humain organisé en 3D au sein d’une plate-forme microfluidique

Le présent protocole décrit l’ensemencement et la coloration des mitochondries neuronales dans des chambres microfluidiques. Le gradient de pression fluidique dans ces chambres permet le traitement sélectif des mitochondries dans les axones pour analyser leurs propriétés en réponse à des défis pharmacologiques sans affecter le compartiment du corps cellulaire.

Dépolarisation sélective des mitochondries axonales assistée par microfluidique

Ici, nous présentons un protocole pour fabriquer un dispositif microfluidique unique à deux couches pour étudier la régulation électromécanique de l’homéostasie du tissu épithélial. L’appareil applique des courants électriques physiologiques statiques perpendiculaires au plan tissulaire, ce qui a un impact sur l’adhésion, la prolifération et l’extrusion entre les cellules. L’imagerie de cellules vivantes et les mesures de contraintes mécaniques révèlent les mécanismes de ces processus.

Révéler le contrôle électromécanique de l’homéostasie tissulaire à l’aide d’un dispositif microfluidique à deux couches

Découvrez l'application de la microfluidique à l'électrophysiologie pour la stimulation spatio-temporelle de tranches cérébrales. Cette méthode améliore la précision de l'application des neurotransmetteurs par rapport aux techniques traditionnelles.

En appliquant la microfluidique à l'électrophysiologie

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