מערכת microinjectrode לטיפול בתרופות אינפוזיה ואלקטרופיזיולוגיה של התרופה

מערכת מיקרו-מכון זו מיועדת לתרופות אינפוזיה, אלקטרופיזיולוגיה, ואחזור ואחזור של בדיקות ניסיוניות כגון מיקרואלקטרוניקה וננו-חומרים. הוא מותאם לשימוש חוזר בבעלי חיים מתנהגים ערים עם נזק חדירה קל לרקמות שמסביב. ניתן להגדיר את מערכת microinjectrode למטרות מרובות.

הראשון הוא סידור פשוט של ה cannula למיקום של בדיקה ניסיונית שאחרת יהיה שביר מדי לחדור את מאטר דורה. השני הוא עירוי מיקרופלואידי של תרופה באופן עצמאי או יחד עם cannula המכיל בדיקה ניסיונית. הרכיבים המיקרופלואידיים של המערכת מאפשרים אספקה של כרכים בסולם הננו-ליטר.

למדוד את אורך ה cannula ואת החללית nanosensor או microelectrode. בדיקה חייבת להיות ארוכה יותר מאשר cannula על ידי האורך כי הוא לבלט מן קצה cannula בתוספת כ סנטימטר אחד. תחת זכוכית מגדלת, לטעון את החללית לתוך cannula דרך הגב כדי להגן על קצה החללית.

הכנס את ה cannula המכיל את החללית לתוך צומת T מהתחתית ferrule. מניחים את הצד השטוח העליון של ה Cannula באמצע צומת T. הימנע חסימת הצומת דרך cannula על ידי נסיגה אותו בחזרה לתוך הצומת ולאחר מכן להדק אותו.

חבר צינורות לראש המיקרואלקטרוניקרוד. גב לטעון את microelectrode דרך צינורות נימי, צומת T, cannula, ו ferrules המתאים. חותכים את המיקרו-אלקטרוד באורך הרצוי ומגרדים מהקצה.

ודא כי הקצה האחורי של האלקטרודה בולט פחות מסנטימטר אחד מהגב של צינורות נימי ואת קצה האלקטרודה בולט מן הצינורית במרחק הרצוי בצד התחתון. מניחים את מסוף המיקרו-אלקטרוד לתוך סיכת הזהב ומצמידים את סיכת הזהב למסוף המיקרו-אלקטרוד. מוסיפים דבק אפוקסי בין סיכת הזהב לפרול העליון כדי לחבר את המיקרו-אלקטרוד לפרול.

לאחר אפוקסי נרפא, רצוי במשך יותר מ 24 שעות, unscrew את ferrule העליון כדי לוודא כי microelectrode נסוג לחלוטין בתוך cannula. כדי לבנות את המעגל המיקרופלואידי, מניחים לוח רחב על משטח יציב. מניחים את שני שסתומים תלת כיווניים במקביל הצדדים הארוכים ביותר של הלוח הרחב על 12 ס"מ זה מזה עם נמל אחד פונה זה לזה.

השתמש בברגים כדי לתקן את השסתומים ללוח הרחב לחתוך עוד 10 ס"מ של צינורות נימי עבור קו הסרגל ולמקם אותו בין. השתמש ferrules סטנדרטי להדק את הצינורות ליציאות הפונות של השסתומים. חותכים 10 עד 20 ס"מ של צינורות נימי ולהשתמש ferrules סטנדרטי ומחברי מנעול לור כדי לחבר את הצינורות על המזרק לאחת היציאות על שסתום הקלט.

חותכים חתיכה קטנה של נימי ולחבר אותו שסתום פלט כמו קו סומק. חותכים שתי חתיכות ארוכות יותר של צינורות נימי סביב 100 ס"מ כדי לחבר את שסתום הפלט microinjectrode. חבר את משאבת התרופה ומשאבת הסמן לשסתום הקלט.

ראשית, ודא שהגשוש הניסיוני המיקרו-אלקטרודי נסוג ב cannula. כדי לחבר מתאם בהתאמה אישית למיקרו-מכון באמצעות ברגים, טען את המיקרו-אקטרוד דרך צינור המדריך ואבטח אותו למתאם כונן המיקרו המותאם אישית באמצעות זוג ברגים. למדוד את העומק של מיקום כונן מיקרו שבו microinjectrode בולט מצינור המדריך, ולאחר מכן לסגת אותו סנטימטר אחד כדי להתכונן להכנסה.

לניסויי מיקרו-אינפוזיה, חברו את קו המוח לפתיחת צומת T שלא היה בו שימוש של המיקרו-אינג'קרוד. השתמש ferrule סטנדרטי להדק עם מפתח הברגים ferrule. ודא כי ferrule העליון הוא הידק גם כן.

לאחר מכן, מקם את כונן המיקרו מעל מקור. לטעון כלורקסידין ב 20 גרם לליטר לתוך מזרק גז אחד מיליליטר חזק למקם אותו במשאבת הסמים. להפוך את כיוון הזרימה של השסתומים ולהגדיר קצב זרימה נמוך של 50 עד 200 microliters לדקה, כך הנוזל הולך ממשאבת התרופה דרך שסתום הקלט אל שסתום הפלט ואת קו המוח.

שטפו את המעגל עם כלורקסידין למשך 10 דקות לפחות. חזור על הסמקה עם מלוחים סטריליים ולאחר מכן עם אוויר. יש למרוח בעדינות מגבונים ללא מוך בצמתים כדי לסייע בחשיפת דליפות נוזליות דרך הלולים.

השלב הקריטי ביותר הוא לוודא כי ההרכבה של injectrode ומעגל microfluidic הוא דליפה חינם. לטעון את התרופה במזרק 500 מיקרוליטר גז הדוק, לדחוס את האוויר ולאחר מכן למקם אותו במשאבת התרופה. כוונן את הזרימה ל-50 מיקרוליטרים לדקה ותן לנוזל לנוע עד שנותרו כמה טיפות במיקרו-אינטרוד.

לאחר מכן, להשרות את צינור המדריך כלורקסידין בריכוז של 20 גרם לליטר במשך 15 דקות. להפוך את הכיוון של שסתום פלט לכיוון קו הסמקה כדי לעקור את הסמן כמו משאבת הסמן מתקדמת עד קצה ברור של צבע ושמן הוא ציין על קו הסרגל. ודא שיש תמיד שמן בין התרופה לצבע כדי לא לערבב את שני החומרים מסיסים במים ולאבד את הקצה החד ביניהם.

סמן את מיקום ההתחלה של קו צבע שמן זה. לאחר ההתקנה הניסיונית הדרושה, לסגת microelectrode לתוך הקנולה על ידי שחרור ferrule העליון. חבר את כונן המיקרו לתא ההקלטה והורד את צינור המדריך כדי לחדור את הדורא.

לאחר מכן, להוריד את microinjectrode על שני מילימטרים מעל אתר ההקלטה הממוקם במוח. הדקו את ה-ferrule העליון וחברו את סיכות הזהב למערכת ההקלטה. תמשיך לקדם את המיקרו-ג'יקטרוד לאתר המטרה.

לאחר מכן, להעביר את שסתום הפלט לקו המוח. לניסויי אינפוזיה, השתמש במשאבת המיקרו-זירינג הידנית כדי להזיז את עמודת השמן ב-0.5 ס"מ בכל דקה. לאחר שהנפח הרצוי הוחדר, החלף את שסתום הפלט לכיוון קו ההשטפה.

במחקר זה, הזרקה של אגוניסט גאבא דרך אזור FEF בחצי הכדור הימני בוצעה עבור איון הפיך של שדה העין הקדמית בעוד החיה סיימה משימת saccade מונחה זיכרון. העלילה הקוטבית מציגה את הביצועים של אקסצנטריות עבור מיקומים שונים יחסית לנקודת הקיבעון. הביצועים ירדו בבירור בהמיפילד החזותי השמאלי שעתיים לאחר ההזרקה.

עקבות Saccade עבור שמונה מיקומי זיכרון היקפי לפני ואחרי הזרקת Muscimol ב FEF מוצגים כאן. דיוק Saccade בהמיפילד החזותי השמאלי ירד לאחר הזרקת מוסימול. לאחר השלמת ההתקנה, השיטה אמינה וחזקה מאוד.

עם זאת, בשל משקעים של מולקולות קטנות בתוך הצינור ויציאות, שטיפה יסודית נדרשת לפני כל שימוש ואחרי כל ניסוי על מנת לשמור על microfluidic ללא חסימות ודליפות. למרות שהשיטה הוכחה בשדה העין הקדמית בפרימט לא אנושי, העיקרון יכול להיות מיושם על כל אזור מוח אחר שבו שילוב כלשהו של גירוי חשמלי, הקלטה והזרקת סמים רצויים במין בגודל מכרסם או גדול יותר. למערכת שלנו יש את הגמישות לשמש לרישום באופן עצמאי או בשילוב עם הזרקת סמים ויש לה את היכולת למקם במדויק כל בדיקה ניסיונית שברירית מוגנת מפני נזק דרך דורה מאטר ורקמות עצביות עם נזק מינימלי לרקמות בשל קוטר הצינורית הקטן שלה.