Name: יישום מיקרופלואידיקה Electrophysiology (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-10-01T00:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 41 s
Description: למדו כיצד להשתמש במכשיר מיקרופלואידי לגירוי מרחבי-זמני של פרוסות מוח בחקר אלקטרופיזיולוגיה. שיטה זו משפרת את הדיוק בהפעלת נוירוטרנסמיטרים בהשוואה לשיטות מסורתיות ומאפשרת שליטה מדויקת יותר בניסויים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

יישום מיקרופלואידיקה electrophysiology

Applying Microfluidics to Electrophysiology

מיקרופלואידיקה יכולה להיות משולבת עם טכניקות סטנדרטיות electrophysiology לאפשר שיטות ניסיוניות חדשות. באופן ספציפי, המוטיבציה עבור המכשיר פרוסת המוח microfluidic נדון כולל כמה הרציפים התקן לתאי זלוף תקן את הטכניקה של שאיבה פסיבית אשר משמש כדי לספק פיתיונות מיובשים של neuromodulators לחתוך את המוח. ידי פישוט עיצוב המכשיר, אנו מסוגלים להשיג פתרון מעשי הצורך electrophysiology הנוכחי מסופקים של החלת neuromodulators מרובים על פני אזורים שונים של המוח הפרוסה. זו מושגת על ידי החלפת מצע coverglass תקן של החדר זלוף עם מכשיר microfluidic דק קשור המצע coverglass. זה היה קשור אז אל חדר זלוף וחורים קטנים לחיבור פתוח גם של החדר זלוף לערוצי microfluidic קבור בתוך המצע microfluidic. אלה הם הערוצים microfluidic interfaced עם יציאות קדחו לתוך קצה החדר זלוף לגשת לספק ממריצים. פרויקט זה מייצג את האופן שבו תחום מיקרופלואידיקה הוא מעבר מן הוכחה של הפגנות מכשיר הקונספט לתוך פתרונות מעשיים לצרכי ניסויים קליניים מסופקים.

יישום מיקרופלואידיקה Electrophysiology

ניתן לשלב מיקרופלואידיקה עם טכניקות אלקטרופיזיולוגיות סטנדרטיות כדי לאפשר מודליות ניסיוניות חדשות. באופן ספציפי, המוטיבציה ל...

שמי הוא דייב אדינגטון. אני פרופסור עוזר במחלקה להנדסה ביומדית באוניברסיטת אילינוי בשיקגו. התחום שבו אנו עוסקים בעיקר הוא יישום של מיקרו-טכנולוגיות ליישומים ביו-רפואיים, ובמיוחד שימוש במכשירים למיקרופלואידיקה.והיום נראה לכם את אחד הפרויקטים שלנו, הכולל שימוש במכשיר מיקרופלואידי המותאם לתא perfussion סטנדרטי של פרוסות מוח, כדי לספק גירוי מרחבי-זמני לפרוסת מוח. כיום, בהכנות של פרוסות למיקרו-אלקטרופיזיולוגיה, היישומים העיקריים של מוליכים עצביים לפרוסה הם או באופן גלובלי על פני כל פרוסת המוח – כלומר, אנו מגריים את כל פרוסת המוח בבת אחת, או באמצעות מיקרו-פיפט להזרקה מהירה (puff) של מוליכים עצביים בנקודות זמן שונות.פרוסת המוח היא מבנה מורכב מאוד, וכשמחילים מוליכים עצביים באופן גלובלי או משתמשים במיקרו-פיפט, לא ניתן לשחזר דפוסי גירוי in vivo. לעומת זאת, באמצעות הפלטפורמה שלנו, אנו יכולים לשלוט בגירוי באזורים ספציפיים מאוד ברחבי פרוסת המוח ולהשיג גירוי הדומה יותר למצב in vivo. כאן מוצגות מערכות פרפוזיה עדכניות, כאשר הן מעוגנות לפסלת זכוכית כיסוי סטנדרטית.אלה מאפשרים למצע להישטף לאורך כל הפרוסה. עם זאת, לא ניתן לשלוט מרחבית ברזולוציה של המוליך העצבי באמצעות מכשיר הגירוי. לכן, פיתחנו מכשיר micro flic המתחבר לתא פרפוזיה סטנדרטי זה.לפיכך, ניתן להשתמש בכל בדיקות האלקטרופיזיולוגיה הסטנדרטיות. המא

applying-microfluidics-to-electrophysiology

Research

JoVE Journal

Biology

ביולוגיה

אנו להדגים ייצור של המכשיר microfluidic פשוט כי ניתן לשלב עם setups תקן electrophysiology לחשוף משטחים microscale פרוסת המוח באופן מבוקר היטב נוירוטרנסמיטורים שונים.

פורסים גירוי המוח באמצעות רשת Microfluidic ולשכת זלוף רגילה

Microiontophoresis כרוכה בתנועה של יונים מן micropipette בתגובה הבדל בפוטנציאל חשמלי בין בתוך ומחוץ micropipette. מולקולות פעילות ביולוגית מועברות ובכך ביחס זרם חשמלי. אנו מדגימים microiontophoresis אצטילכולין בשיתוף עם המיקרומניפולציה ללמוד האנדותל תלויי התרחבות ב microcirculation.

Microiontophoresis ו המיקרומניפולציה עבור דימות פלואורסצנטי Intravital של microcirculation

מקור: Vanegas, M. I., et al. מערכת מיקרו-הזרקה לעירוי תרופות משולב ואלקטרופיזיולוגיה. J. Vis. Exp. (2019)סרטון זה מדגים מכשיר מיקרופלואידית מבוסס מיקרואלקטרודה המספק תמיסת תרופות דרך צינור נימי, תוך שימוש בתמיסת סמן על בסיס שמן למעקב מדויק אחר נפח ומאפשר הקלטה עצבית ועירוי תרופות בו זמנית.

מערכת מיקרו-הזרקה מבוססת מיקרופלואידית לעירוי תרופות משולב ואלקטרופיזיולוגיה

מכשירים מיקרופלואידיים רבים פותחו לשימוש בחקר אלקטרוטקסיס. עם זאת, אף אחד מהשבבים הללו אינו מאפשר מחקר יעיל של השפעות השדה הכימי והחשמלי בו-זמנית (EF) על התאים. פיתחנו מכשיר מבוסס פולימתיל-מתאקרילט המציע EF דו-קיום מבוקר טוב יותר וגירוי כימי לשימוש במחקר אלקטרוטקסיס.

Electrotaxis מחקרים של תאי סרטן ריאות באמצעות רב-ערוצי דו-חשמלי-שדה שבב microfluidic

התקנים מיקרו-מיוצרים המשולבים עם רכיבים נוזליים מספקים פלטפורמה במבחנה למחקרי תאים המחקים את המיקרו-סביבה in vivo. פיתחנו שבבים מיקרופלואידיים מבוססי פולימתיל-מתאקרילט לחקר תגובות תאיות תחת גירוי מתח כימי/חשמלי/גזירה יחיד או קיים.

עיצוב מכשירי microfluidic ללימוד ותגובות ניידות תחת בית או להתאבדות כימית / חשמל / שאר מתח גירויים

פרוטוקול זה מטרתו להדגים כיצד לשלב במבחנה microelectrode מערכים להתקנים microfluidic לימוד פוטנציאל הפעולה שידור בתרבויות עצביים. ניתוח נתונים, כלומר זיהוי ואפיון של הפצת פוטנציאל פעולה, הוא שבוצעו באמצעות חדש מתקדם, אך ידידותי למשתמש, זמינה בחופשיות, כלי חישובית.

התממשקות מיקרופלואידיקה עם מערכים Microelectrode ללמוד תקשורת עצביים והתפשטות אות עצב

אנו מציגים מערכת microinjectrode מיועד אלקטרופיזיולוגיה וסיוע משלוח של בדיקה ניסויית (כלומר, ננוחיישנים, microאלקטרודות), עם עירוי תרופה אופציונלי. רכיבים במיקרופלואידיג זמינים באופן נרחב לצינורית המכילה את הגשוש. פרוטוקול שלב אחר שלב עבור הבנייה microinjectrode הוא כלול, עם תוצאות במהלך עירוי מוסקימול בקליפת מקוק.

מערכת microinjectrode לטיפול בתרופות אינפוזיה ואלקטרופיזיולוגיה של התרופה

פרוטוקול לתרבות ומניפולציה של רקמת עובר עכבר על שבב microfluidic מסופק. על ידי החלת פולסים של אפננים מסלול, מערכת זו יכולה לשמש כדי לשלוט חיצונית תנודות איתות לחקירה פונקציונלית של סמיטוגנזה עכבר.

גישה מיקרופלואידיקה לחקירה פונקציונלית של איתות תנודות השולטות בסמיטוגנזה

מטרת פרוטוקול זה היא להסביר ולהדגים את התפתחותו של מודל מיקרופלואידי תלת מימדי (3D) של רקמת לב אנושית מיושרת מאוד, המורכבת מקרדיומיוציטים שמקורם בתאי גזע במשותף עם פיברובלסטים לבביים (CFs) בתוך הידרוג'ל ביומימטי, מבוסס קולגן, ליישומים בהנדסת רקמת לב, הקרנת תרופות ומידול מחלות.

פיתוח רקמת לב אנושית מאורגנת תלת מימדית בתוך פלטפורמה מיקרופלואידית

הפרוטוקול הנוכחי מתאר זריעה והכתמה של מיטוכונדריה עצבית בתאים מיקרופלואידיים. שיפוע הלחץ הנוזלי בתאים אלה מאפשר טיפול סלקטיבי במיטוכונדריה באקסונים כדי לנתח את תכונותיהם בתגובה לאתגרים פרמקולוגיים מבלי להשפיע על תא גוף התא.

דה-פולריזציה סלקטיבית בסיוע מיקרופלואידיקה של מיטוכונדריה אקסונאלית

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לייצור מכשיר מיקרופלואידית דו-שכבתי ייחודי לחקר הוויסות האלקטרומכני של הומאוסטזיס של רקמת האפיתל. המכשיר מפעיל זרמים חשמליים פיזיולוגיים סטטיים בניצב למישור הרקמה, ומשפיע על הידבקות תאים, התפשטות ושחול. הדמיית תאים חיים ומדידות מתח מכני חושפות מנגנונים של תהליכים אלה.

חשיפת בקרה אלקטרומכנית של הומאוסטזיס רקמות באמצעות מכשיר מיקרופלואידית דו-שכבתי

למדו כיצד להשתמש במכשיר מיקרופלואידי לגירוי מרחבי-זמני של פרוסות מוח בחקר אלקטרופיזיולוגיה. שיטה זו משפרת את הדיוק בהפעלת נוירוטרנסמיטרים בהשוואה לשיטות מסורתיות ומאפשרת שליטה מדויקת יותר בניסויים.

יישום מיקרופלואידיקה Electrophysiology

גלה סרטונים נוספים