ערכת כלים בקוד פתוח: מערך מיקרו-אלקטרוניקה של סיבי פחמן עבור הקלטת עצבים

אלקטרודות סיבי פחמן, הם קטנים יותר מאשר נוירונים ולעשות נזק מינימלי. בנוסף, הם יכולים להיות מיוצרים עם ציוד מיוחד מינימלי על הספסל העליון. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא בפשטותה.

זה מאפשר למשתמשים לבנות ולהתאים אישית מערכים עצביים, ללא ניסיון בחדר נקי. מניפולציה של סיבי הפחמן והצבת אפוקסי הכסף היא מסובכת וביקורתית. שני החלקים האלה דורשים הרבה תרגול ושליטה מוטורית עדינה.

היום הראשון הוא תמיד הגרוע ביותר, אבל עם תרגול, לאחר כשבוע, תבנה מערך עצבי פונקציונלי. כדי להתחיל, להגדיר ברזל הלחמה ל 315 מעלות צלזיוס. יש למרוח שטף על כל רפידות ההלחמה.

צור ערימות קטנות של הלחמה על הרפידות האחוריות של מערך flex, ולאחר מכן הלחמה את הסיכות משני צדי המחבר. לאחר האבטחה, יש לדחוף בעדינות את קצה הברזל הלחמה, בין הפינים הקדמיים, כדי להלחים את החיבורים הנותרים מאחור. החל שכבת שטף נוספת, אם הלחמה נמשכת זמן רב, ולאחר מכן הלחמה השורה הראשונה של סיכות על הלוח.

נקו את השטף העודף עם 100% אלכוהול איזופרופיל, ומברשת זיפים קצרה. לאחר מכן, לאט לדחוף את אפוקסי להגדיר הניח עם מזרק, הניח את הצד המשופע למטה על הסיכות, כדי לתמצת את החיבור המולחם. הניחו קו קטן של האפוקסי על הישבן של הלוח, ומשוך אותו אל קצות המחבר כדי לאבטח אותו.

הפוך נימים עם משיכת זכוכית חוט. חותכים נימי זכוכית משוך, כך הקצה שלה מתאים בין העקבות של המערך. לאחר מכן, יש לגרוף כיחס של אחד לאחד של אפוקסי כסף לתוך צלחת פלסטיק, עם קצות העץ של שני אפליקטורים מוטים כותנה ומערבבים אותו.

יש להשליך את האפליקטורים לאחר ערבוב. חותכים שניים עד ארבעה מילימטרים, מקצה חבילת סיבי פחמן, על נייר מדפסת עם סכין גילוח. משוך נייר למינציה, בעדינות, על החלק העליון של החבילה כדי להפריד את הסיבים ואת החבילה.

לאחר מכן, קח אפוקסי קטן אל הקצה של נימי משך. ולהחיל אותו בעדינות בין כל עקבות אחרים, על קצה הלוח, מילוי הפער. מניחים סיבי פחמן אחד בכל עקבות אפוקסי, עם פינצטה מצופה טפלון.

לאחר מכן, להתאים את סיבי הפחמן עם נימי משך נקי, כדי להפוך מאונך עד סוף לוח מערך flex ולקבור אותם מתחת אפוקסי. מניחים את המערכים על בלוק עץ, עם קצוות סיבים מעל קצה הבלוק. אופים את גוש העץ ואת מערכים ב 140 מעלות צלזיוס במשך 20 דקות, כדי לרפא את אפוקסי הכסף ולנעול את הסיבים למקומו.

אם אפוקסי כסף קצר שניים או יותר של הסיבים יחד, זה יכול להיות מוסר באמצעות נימי זכוכית נקי, בעדינות לגרד אותו מהלוח. לאחסן את הלוחות המוגמרים בקופסה עם פלטפורמה מוגבהת, כדי להשעות את קצות הסיבים של הלוח, כדי למנוע שבירת סיבים. החל טיפה זעירה של אפוקסי UV על עקבות חשופים עם נימי נקי, ולהמשיך להוסיף טיפות, עד עקבות מכוסים לחלוטין.

לרפא את אפוקסי UV תחת עט UV במשך שתי דקות ולחזור על זה עבור הצד השני של הלוח. חותכים את הסיבים למילימטר אחד עם רשת סטריאוסקופ ומספריים כירורגיים. כדי לבדוק חיבורים חשמליים, הגדר את potentiostat לאפס וולט, במשך חמש שניות, ולייצב את האות המוקלט.

הפעל סריקת עכבה של קילוהרץ אחד עבור כל סיב עם פוטנציוסטאט. הקלט את המדידות באמצעות התוכנה המשויכת potentiostat. ואז לטבול את הסיבים במים deionized בכוס, שלוש פעמים, כדי לשטוף אותם.

לגרד בעדינות את פארילן C מהקרקע, ולהתייחס חוטים על הלוח עם פינצטה. לאחר מכן, לחתוך שני אורך חמישה ס"מ של חוט כסף מבודד עם סכין גילוח. בידוד שניים עד שלושה מילימטרים של חוט, מקצה אחד וכ -10 מילימטרים מהקצה הנגדי.

לאחר מכן, לחמם את ברזל הלחמה ל 315 מעלות צלזיוס, ולהחיל שטף קטן על החוטים. הכנס שניים עד שלושה מילימטרים של חוט אחד, לתוך כל חוט אלקטרופיזיולוגי על הלוח, ולהחיל הלחמה לחלק העליון של החוטים. לאחר מתן הגשוש להתקרר, להפוך אותו כדי להחיל הלחמה קטנה על החלק האחורי של החוט.

תחתוך כל חוט חשוף שיוצא מתל ההלחמה האחורית. מקם את המערכים בתיבת האחסון, כיפוף החוטים בחזרה, הרחק מהסיבים ואבטח את החוטים על סרט הדבקה, כדי למנוע אינטראקציות חוט סיבים פוטנציאליים. תמונות SEM של הטיפים שימשו כדי לקבוע את אורך הפחמן החשוף וגיאומטריה קצה.

סיבים חתוכים במספריים יש גיאומטריות קצה עקביות, עם Parylene C מתקפל על הסוף. הסיבים החתוכים בלייזר של NDYAG נשארים עקביים, באזור אתר ההקלטה, הצורה והעכבה. סיבים בוערים מובילים לגודל האלקטרודה הגדול ביותר, ושונות צורה וקצה מחודד.

בממוצע, 140 מיקרומטר של פחמן נחשפו מחדש. סיבים חתוכים בלייזר UV היו דומים לסיבים בוערים, שהראו 120 מיקרומטרים של פחמן, שנחשפו מהקצה. העכבות שהתקבלו היו בטווח, להקלטה אלקטרופיזיולוגית.

סיבים חתוכים בלייזר NDYAG היו שטח הפנים הקטן ביותר אבל העכבות הגבוהות ביותר. ואחריו מכה שהוצתה וסיבים חתוכים בלייזר UV. עם זאת, בכל המקרים, סיבים מצופים PEDOT:pTS, נפל מתחת לסף 110 קילו אוהם.

הקלטות חריפות מארבעה סיבי טיפול בלייזר UV, באורך של שני מילימטר, מושתלים בו זמנית בקליפת המוח המוטורית של חולדה, הראו שלוש יחידות על פני כל הסיבים, דבר המצביע על כך שהטיפול בסיבים בלייזר UV הזול, דומה לשיטות חיתוך אחרות. בעת ניסיון פרוטוקול זה, תן לעצמך שטח גדול ונקי בעת אכלוס סיבי פחמן. קל לטאטא בטעות את כל הסיבים שלך מהשולחן, כי אין מספיק מרחב תמרון.

מערכים אלה מתאימים כעת להקלטות של יחידות איתות מהמוח. טכניקות בנייה אלה אפשרו לקבוצה של ד"ר בארנס, באוניברסיטת מישיגן, לדווח וקבוצתו של ד"ר צ'יל באוניברסיטת קייס ווסטרן רזרב, לדווח על תאיים