Name: Toolkit open source: array di microelettrodi in fibra di carbonio da banco per la registrazione nervosa (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-10-29T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 50 s
Description: Impara a fabbricare array di microelettrodi in fibra di carbonio per registrazione neurale in vivo senza esperienza in camera bianca. Questa tecnica accessibile minimizza i danni tessutali e consente personalizzazione.

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Questo lavoro è stato sostenuto finanziariamente dal National Institutes of Neurological Disorders and Stroke (UF1NS107659 e UF1NS115817) e dalla National Science Foundation (1707316). Gli autori riconoscono il sostegno finanziario del College of Engineering dell'Università del Michigan e il supporto tecnico del Michigan Center for Materials Characterization e del Van Vlack Undergraduate Laboratory. Gli autori ringraziano il Dr. Khalil Najafi per l'uso del suo laser Nd:YAG e della Lurie Nanofabrication Facility per l'uso della loro macchina di deposizione Parylene C. Vorremmo anche ringraziare Specialty Coating Systems (Indianapolis, IN) per il loro aiuto nello studio di confronto dei rivestimenti commerciali.

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<li>Welle, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+and+characterization+of+a+carbon+fiber+peripheral+nerve+electrode+appropriate+for+chronic+recording%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+Journal%22%5BJournal%5D)">Fabrication and characterization of a carbon fiber peripheral nerve electrode appropriate for chronic recording.</a> FASEB Journal. 34 (1), 1(2020).</li>
<li>Guitchounts, G., Cox, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((64-Channel+carbon+fiber+electrode+arrays+for+chronic+electrophysiology%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">64-Channel carbon fiber electrode arrays for chronic electrophysiology.</a> Scientific Reports. 10 (1), 3830(2020).</li>
<li>Patel, P. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+density+carbon+fiber+arrays+for+chronic+electrophysiology%2C+fast+scan+cyclic+voltammetry%2C+and+correlative+anatomy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neural+Engineering%22%5BJournal%5D)">High density carbon fiber arrays for chronic electrophysiology, fast scan cyclic voltammetry, and correlative anatomy.</a> Journal of Neural Engineering. 17 (5), 056029(2020).</li>
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<li>Petrossians, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrodeposition+and+Characterization+of+Thin-Film+Platinum-Iridium+Alloys+for+Biological+Interfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Electrochemical+Society%22%5BJournal%5D)">Electrodeposition and Characterization of Thin-Film Platinum-Iridium Alloys for Biological Interfaces.</a> Journal of the Electrochemical Society. 158 (6), 269-276 (2011).</li>
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<li>Cassar, I. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrodeposited+platinum-iridium+coating+improves+in+vivo+recording+performance+of+chronically+implanted+microelectrode+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Electrodeposited platinum-iridium coating improves in vivo recording performance of chronically implanted microelectrode arrays.</a> Biomaterials. 205, 120-132 (2019).</li>
<li>Taylor, I. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+dopamine+detection+sensitivity+by+PEDOT%2Fgraphene+oxide+coating+on+in+vivo+carbon+fiber+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Biosensors+and+Bioelectronics%22%5BJournal%5D)">Enhanced dopamine detection sensitivity by PEDOT/graphene oxide coating on in vivo carbon fiber electrodes.</a> Biosensors and Bioelectronics. 89, 400-410 (2017).</li>
<li>Mohanaraj, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold+nanoparticle+modified+carbon+fiber+microelectrodes+for+enhanced+neurochemical+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Gold nanoparticle modified carbon fiber microelectrodes for enhanced neurochemical detection.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (147), e59552(2019).</li>
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<li>Budai, D., Hernádi, I., Mészáros, B., Bali, Z. K., Gulya, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrochemical+responses+of+carbon+fiber+microelectrodes+to+dopamine+in+vitro+and+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biologica+Szegediensis%22%5BJournal%5D)">Electrochemical responses of carbon fiber microelectrodes to dopamine in vitro and in vivo.</a> Acta Biologica Szegediensis. 54 (2), 155-160 (2010).</li>
</ol>

Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti.

Sostituzioni di materiali Mentre tutti i materiali utilizzati sono riassunti nella Tabella dei materiali, pochissimi dei materiali devono provenire da fornitori specifici. La scheda Flex Array deve provenire dal fornitore elencato in quanto è l'unica azienda in grado di stampare la scheda flessibile. Anche il connettore Flex Array deve essere ordinato dal fornitore elencato in quanto si tratta di un connettore proprietario. Il parylene C è altamente raccomandato come materiale isolant...

Gran parte della ricerca neuroscientifica si basa sulla registrazione di segnali neurali utilizzando l'elettrofisiologia (ePhys). Questi segnali neurali sono cruciali per comprendere le funzioni delle reti neurali e nuovi trattamenti medici come la macchina cerebrale e le interfacce nervose periferiche1,2,3,4,5,6. La ricerca che circonda i nervi periferici richiede elettrodi di registrazione neurale personalizzati o disponibili in commercio. Gli elettrodi di registrazione neurale, strumenti unici con dimensioni in scala micron e materiali fragili, richiedono un insieme specializzato di competenze e attrezzature da fabbricare. Una varietà di sonde specializzate sono state sviluppate per usi finali specifici; tuttavia, ciò implica che gli esperimenti devono essere progettati attorno a sonde commerciali attualmente disponibili, o un laboratorio deve investire nello sviluppo di una sonda specializzata, che è un processo lungo. A causa dell'ampia varietà di ricerche neurali nel nervo periferico, c'è una forte domanda di una sonda ePhys versatile4,7,8. Una sonda ePhys ideale sarebbe caratterizzata da un piccolo sito di registrazione, bassa impedenza9 e un prezzo finanziariamente realistico per l'implementazione in un sistema3.
Gli attuali elettrodi commerciali tendono ad essere elettrodi extraneurali o a bracciale (Neural Cuff10, MicroProbes Nerve Cuff Electrode11), che si trovano all'esterno del nervo, o intrafascicolari, che penetrano nel nervo e si trovano all'interno del fascicolo di interesse. Tuttavia, poiché gli elettrodi del bracciale si trovano più lontano dalle fibre, raccolgono più rumore dai muscoli vicini e da altri fascicoli che potrebbero non essere il bersaglio. Queste sonde tendono anche a restringere il nervo, che può portare al biofouling - un accumulo di cellule gliali e tessuto cicatriziale - all'interfaccia dell'elettrodo mentre il tessuto guarisce. Gli elettrodi intrafascicolari (come LIFE12, TIME13 e Utah Arrays14) aggiungono il vantaggio della selettività del fascicolo e hanno un buon rapporto segnale-rumore, che è importante per discriminare i segnali per l'interfacciamento della macchina. Tuttavia, queste sonde hanno problemi di biocompatibilità, con i nervi che si deformano nel tempo3,15,16. Se acquistate commercialmente, entrambe queste sonde hanno design statici senza possibilità di personalizzazione specifica dell'esperimento e sono costose per i laboratori più recenti.
In risposta ai problemi di costo elevato e biocompatibilità presentati da altre sonde, gli elettrodi in fibra di carbonio possono offrire una strada per i laboratori di neuroscienze per costruire le proprie sonde senza la necessità di attrezzature specializzate. Le fibre di carbonio sono un materiale di registrazione alternativo con un fattore di forma ridotto che consente un basso inserimento di danni. Le fibre di carbonio forniscono una migliore biocompatibilità e una risposta cicatriziale notevolmente inferiore rispetto al silicio17,18,19 senza l'intensa lavorazione in camera bianca5,13,14. Le fibre di carbonio sono flessibili, durevoli, facilmente integrabili con altri biomateriali19 e possono penetrare e registrare da nerve7,20. Nonostante i numerosi vantaggi delle fibre di carbonio, molti laboratori trovano ardua la fabbricazione manuale di questi array. Alcuni gruppi21 combinano fibre di carbonio in fasci che collettivamente si traducono in un diametro maggiore (~ 200 μm); tuttavia, per quanto ne sappiamo, questi fasci non sono stati verificati nel nervo. Altri hanno fabbricato array di elettrodi in fibra di carbonio individuati, sebbene i loro metodi richiedano guide in fibra di carbonio fabbricate in camera bianca22,23,24 e apparecchiature per popolare i loro array17,23,24. Per risolvere questo problema, proponiamo un metodo per fabbricare un array in fibra di carbonio che può essere eseguito al banco del laboratorio che consente modifiche estemporanee. L'array risultante mantiene le punte degli elettrodi individuate senza strumenti specializzati per il popolamento delle fibre. Inoltre, vengono presentate più geometrie per soddisfare le esigenze dell'esperimento di ricerca. Basandosi su lavori precedenti8,17,22,25, questo documento fornisce metodologie dettagliate per costruire e modificare manualmente diversi stili di array con il minimo tempo di formazione in camera bianca necessario.

<table><tbody><tr><td>Vongole a 3 punte</td><td>05-769-6Q</td><td>Fisher</td><td>Qtà: 2 Costo unitario (USD): 20</td></tr><tr><td>3,4-etilendiossitiofene (25 g) (PEDOT)</td><td>96618</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 102</td></tr><tr><td>353ND-T Epoxy (8oz)++ (solo ZIF e pannello largo)</td><td>Tecnologia epossidica</td> <td>353ND-T/8OZ</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 48</td></tr><tr><td>Ag/AgCl (3M NaCl) Elettrodo di riferimento (confezione da 3)</td><td>50-854-570</td><td></td><td>Fisher Qtà: 1 Costo unitario (USD): 100</td></tr><tr><td>Autolab</td><td>PGSTAT12</td><td>Metrohm</td><td></td></tr><tr><td>Blowtorch</td><td>1WG61</td><td>Grainger</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 36</td></tr><tr><td>Fibre di carbonio</td><td>T-650/35 3K</td><td>Cytec Thornel</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): n/a</td></tr><tr><td>Nastro di carbonio</td><td>NC1784521</td><td>Fisher</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 27</td></tr><tr><td>Applicatore con punta in cotone</td><td>WOD1002</td><td>MediChoice</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 0,57</td></tr><tr><td>Equalizzatore epossidico++</td><td>1FBG8</td><td>Grainger</td> a presa ritardata <td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 3</td></tr><tr><td>DI Acqua</td><td>n/a</td><td>n/a</td><td>Qtà: n/a Costo unitario (USD): n/a</td></tr><tr><td>Pinzetta Dumont #5</td><td>50-822-409</td><td>Fisher</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 73</td></tr><tr><td>Flex Array**</td><td>n/a</td><td>MicroConnex</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 68</td></tr><tr><td>Flux</td><td>SMD291ST8CC</td><td>DigiKey</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 13</td></tr><tr><td>Capillari in vetro (confezione da 350)</td><td>50-821-986</td><td></td><td>Fisher Qtà: 1 Costo unitario (USD): 60</td></tr><tr><td>Piatto in vetro</td><td>n/a</td><td>n/a</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): n/a</td></tr><tr><td>Connettore Hirose (solo ZIF)</td><td>H3859CT-ND</td><td></td><td>DigiKey Qtà: 2 Costo unitario (USD): 2</td></tr><tr><td>Bottiglia di vetro resistente alla luce</td><td>n/a</td><td>Fisher</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): n/a</td></tr><tr><td>Micropipetta Riscaldamento Filiment</td><td>FB315B</td><td>Sutter Instrument Co Qtà</td><td>: 1 Costo unitario (USD): n/a</td></tr><tr><td>Estrattore per micropipette</td><td>P-97</td><td>Sutter Instrument Co Qtà</td><td>: 1 Costo unitario (USD): n/a</td></tr><tr><td>Guanti in nitrile (confezione da 200)</td><td>19-041-171C</td><td></td><td>Fisher Qtà: 1 Costo unitario (USD): 47</td></tr><tr><td>Software di smistamento offline</td><td>n/a</td><td>Plexon</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): n/a</td></tr><tr><td>Connettore Omnetics* (solo Flex Array)</td><td>A79025-001</td><td>Omnetics Inc</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 35</td></tr><tr><td>Connettore Omnetics* (solo array flessibile)</td><td>A79024-001</td><td>Omnetics Inc</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 35</td></tr><tr><td>Connettore da Omnetics a ZIF</td><td>ZCA-OMN16</td><td>Tucker-Davis Technologies Qtà</td><td>: 1 Costo unitario (USD): n/a</td></tr><tr><td>Pin Terminal Connector (solo scheda larga)</td><td>ED11523-ND</td><td>DigiKey</td><td>Qtà: 16 Costo unitario (USD): 10</td></tr><tr><td>Scatola di stoccaggio della sonda</td><td>G2085</td><td>Melmat</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 2</td></tr><tr><td>Lama di rasoio</td><td>4A807</td><td>Grainger</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 2</td></tr><tr><td>SEM post</td><td>16327</td><td>lnf</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 3</td></tr><tr><td>Epossidico d'argento (1oz)++</td><td>H20E/1OZ</td><td>Tecnologia epossidica</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 125</td></tr><tr><td>fili REF GND d'argento</td><td>50-822-122</td><td>Fisher</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 423,2</td></tr><tr><td>p-toulensolfonato di sodio (pTS) - 100 g</td><td>152536</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 59</td></tr><tr><td>Solder</td><td>24-6337-9703</td><td>DigiKey</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 60</td></tr><tr><td>Punta per saldatore</td><td>T0054449899N-ND</td><td>Digikey</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 13</td></tr><tr><td>Stazione di saldatura</td><td>WD1002N-ND</td><td>Digikey</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 374</td></tr><tr><td>SpotCure-B UV LED Cure System</td><td>n/a</td><td>FusionNet LLC</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 895</td></tr><tr><td>Barra in acciaio inossidabile</td><td>n/a</td><td>n/a</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): n/a</td></tr><tr><td>Piastra di agitazione</td><td>n/a</td><td>Fisher</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): n/a</td></tr><tr><td>Forbici chirurgiche</td><td>08-953-1B</td><td>Fisher</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 100</td></tr><tr><td>TDT Shroud (solo ZIF)</td><td>Z3_ZC16SHRD_RSN</td><td>TDT</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 3,5</td></tr><tr><td>Pinzette in teflon</td><td>50-380-043</td><td></td><td>Fisher Qtà: 1 Costo unitario (USD): 47</td></tr><tr><td>UV & Vetri di sicurezza a luce visibile</td><td>92522</td><td>Loctite</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 45</td></tr><tr><td>UV Epoxy (8oz)++ (solo Flex Array)</td><td>OG142-87/8OZ</td><td>Tecnologia epossidica</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 83</td></tr><tr><td>UV Laser</td><td>n/a</td><td></td><td>WER Qtà: 1 Costo unitario (USD): 30</td></tr><tr><td>Pesa barca (confezione da 500)</td><td>08-732-112</td><td>Fisher</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 58</td></tr> Wide <tr><td>Board+</td><td>n/a</td><td>Advanced Circuits</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 3</td></tr><tr><td>ZIF Active Headstage</td><td>ZC16</td><td>Tucker-Davis Technologies Qtà</td><td>: 1 Costo unitario (USD): 925</td></tr><tr><td>ZIF Headstage passivo</td><td>ZC16-P</td><td>Tucker-Davis Technologies</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 625</td></tr><tr><td>ZIF*</td><td>n/a</td><td>Circuiti da costa a costa</td><td>Qtà: 1 Costo unitario (USD): 9</td></tr></tbody></table>

toolkit open source: array di microelettrodi in fibra di carbonio da banco per la registrazione nervosa

Open-source Toolkit: Benchtop Carbon Fiber Microelectrode Array for Nerve Recording

Le sonde nervose periferiche convenzionali sono fabbricate principalmente in una camera bianca, che richiede l'uso di più strumenti costosi e altamente specializzati. Questo documento presenta un processo di fabbricazione "leggero" della camera bianca di array di elettrodi neurali in fibra di carbonio che possono essere appresi rapidamente da un utente inesperto della camera bianca. Questo processo di fabbricazione di array di elettrodi in fibra di carbonio richiede un solo strumento per camera bianca, una macchina di deposizione Parylene C, che può essere appresa rapidamente o esternalizzata a un impianto di lavorazione commerciale a costo marginale. Questo processo di fabbricazione include anche il popolamento manuale di circuiti stampati, l'isolamento e l'ottimizzazione della punta. 
Le tre diverse ottimizzazioni della punta esplorate qui (laser Nd: YAG, fiamma ossidrica e laser UV) si traducono in una gamma di geometrie della punta e impedenze a 1 kHz, con fibre ossidrica che risultano nella più bassa impedenza. Mentre esperimenti precedenti hanno dimostrato l'efficacia dell'elettrodo laser e fiamma ossido, questo documento mostra anche che le fibre tagliate al laser UV possono registrare segnali neurali in vivo. Gli array in fibra di carbonio esistenti non hanno elettrodi individuati a favore dei fasci o richiedono guide fabbricate in camera bianca per la popolazione e l'isolamento. Gli array proposti utilizzano solo strumenti che possono essere utilizzati da un banco per la popolazione di fibre. Questo processo di fabbricazione dell'array di elettrodi in fibra di carbonio consente una rapida personalizzazione della fabbricazione di array sfusi a un prezzo ridotto rispetto alle sonde disponibili in commercio.

Convalida del suggerimento: immagini SEM Lavori precedenti20 hanno dimostrato che il taglio a forbice ha provocato impedenze inaffidabili poiché Parylene C si è piegato attraverso il sito di registrazione. Il taglio a forbice viene utilizzato qui solo per tagliare le fibre alla lunghezza desiderata prima della lavorazione con un metodo di taglio di finitura aggiuntivo. Le immagini SEM delle punte sono state utilizzate per determinare la lunghezza del carbonio esposto e la geome...

Qui, descriviamo la metodologia di fabbricazione per array di elettrodi in fibra di carbonio personalizzabili per la registrazione in vivo nel nervo e nel cervello.

Toolkit open source: array di microelettrodi in fibra di carbonio da banco per la registrazione nervosa

Conventional peripheral nerve probes are primarily fabricated in a cleanroom, requiring the use of multiple expensive and highly specialized tools. This ...

Gli elettrodi in fibra di carbonio sono più piccoli dei neuroni e fanno danni minimi. Inoltre, possono essere fabbricati con attrezzature specializzate minime sul piano di lavoro. Il vantaggio principale di questa tecnica è nella sua semplicità.Consente agli utenti di creare e personalizzare array neurali, senza esperienza di camera bianca. Manipolare le fibre di carbonio e posizionare la resina epossidica d'argento è complicato e critico. Queste due parti richiedono molta pratica e un controllo motorio fine.Il primo giorno è sempre il peggiore, ma con la pratica, dopo circa una settimana, costruirai un array neurale funzionale. Per iniziare, impostare un saldatore a 315 gradi Celsius. Applicare il flusso a tutti i cuscinetti di saldatura.Formare piccoli cumuli di saldatura sui cuscinetti posteriori dell'array flessibile, quindi saldare i pin su entrambi i lati del connettore. Una volta fissato, spingere delicatamente la punta del saldatore, tra i perni anteriori, per saldare le restanti connessioni nella parte posteriore. Applicare uno strato di flusso aggiuntivo, se la saldatura richiede molto tempo, quindi saldare la prima fila di perni alla scheda.Pulire il flusso in eccesso con alcool isopropilico al 100% e una spazzola a setole corte. Quindi, spingere lentamente la resina epossidica posata con una siringa, posizionata con la smussatura verso il basso sui perni, per incapsulare la connessione saldata. Posare una piccola linea di resina epossidica sul retro della scheda e tirarla sui bordi del connettore per fissarla.Fai capillari con un estrattore di vetro e un filamento. Tagliare un capillare di vetro tirato, in modo che la sua punta si adatti tra le tracce dell'array. Quindi, raccogliere approssimativamente un rapporto uno a uno di resina epossidica d'argento in un piatto di plastica, con le estremità di legno di due applicatori con punta di cotone e mescolarlo.Scartare gli applicatori dopo la miscelazione. Tagliare da due a quattro millimetri, dall'estremità di un fascio di fibra di carbonio, su una carta da stampa con una lama di rasoio. Tirare una carta laminata, delicatamente, sopra la parte superiore del fascio per separare le fibre e il fascio.Quindi, prendi un po 'di resina epossidica sull'estremità del capillare tirato. E applicalo delicatamente tra ogni altra traccia, all'estremità della tavola, riempiendo lo spazio. Posizionare una fibra di carbonio in ogni traccia epossidica, con pinzette rivestite in teflon.Quindi, regolare le fibre di carbonio con un capillare tirato pulito, per renderle perpendicolari all'estremità della scheda flex array e seppellirle sotto la resina epossidica. Posizionare gli array su un blocco di legno, con estremità in fibra a strapiombo sul bordo del blocco. Cuocere il blocco di legno e le matrici a 140 gradi Celsius per 20 minuti, per polimerizzare la resina epossidica d'argento e bloccare le fibre in posizione.Se la resina epossidica d'argento cortocircuita due o più fibre insieme, può essere rimossa usando un capillare di vetro pulito e raschiando delicatamente dalla tavola. Conservare le schede finite in una scatola con una piattaforma rialzata, per sospendere le estremità in fibra della scheda, per evitare la rottura della fibra. Applicare una piccola goccia di resina epossidica UV sulle tracce esposte con un capillare pulito e continuare ad aggiungere goccioline, fino a quando le tracce sono completamente coperte.Curare la resina epossidica UV sotto una penna UV per due minuti e ripeterla per l'altro lato della scheda. Tagliare le fibre a un millimetro con un reticolo stereoscopico e forbici chirurgiche. Per controllare le connessioni elettriche, impostare il potenziostato a zero volt, per cinque secondi, e stabilizzare il segnale registrato.Eseguire una scansione dell'impedenza di un kilohertz per ogni fibra con un potenziostato. Registrare le misurazioni tramite il software associato al potenziostato. Quindi immergere le fibre in acqua deionizzata in un becher, tre volte, per risciacquarle.Raschiare delicatamente Via Parylene C da terra e fare riferimento ai fili sulla scheda con una pinzetta. Quindi, tagliare due lunghezze di cinque centimetri di filo d'argento isolato con una lama di rasoio. De-isolare da due a tre millimetri di filo, da un'estremità e circa 10 millimetri dall'estremità opposta.Quindi, riscaldare il saldatore a 315 gradi Celsius e applicare un piccolo flusso ai fili. Inserire da due a tre millimetri di un filo, in ciascun filo di elettrofisiologia sulla scheda, e applicare la saldatura sulla parte superiore dei fili. Dopo aver lasciato raffreddare la sonda, capovolgerla per applicare una piccola saldatura sul retro del filo.Tagliare via qualsiasi filo esposto che sporge dal tumulo di saldatura posteriore. Posizionare gli array nella scatola di stoccaggio, piegando i fili indietro, lontano dalla fibra e fissare i fili sul nastro adesivo, per evitare potenziali interazioni con i fili in fibra. Le immagini SEM delle punte sono state utilizzate per determinare la lunghezza del carbonio esposto e la geometria della punta.Le fibre tagliate a forbice hanno geometrie della punta incoerenti, con Parylene C che si piega all'estremità. Le fibre tagliate al laser NDYAG rimangono coerenti, nell'area del sito di registrazione, nella forma e nell'impedenza. Le fibre bruciate a soffiaggio portano alla più grande dimensione dell'elettrodo e alla variabilità della forma e a una punta affilata.In media, 140 micrometri di carbonio sono stati riesposti. Le fibre tagliate al laser UV erano simili alle fibre bruciate dal soffio, mostrando 120 micrometri di carbonio, esposti dalla punta. Le impedenze risultanti erano a portata di mano, per la registrazione elettrofisiologica.Le fibre tagliate al laser NDYAG avevano la superficie più piccola ma le impedenze più alte. Seguito da fibre soffiate e uv tagliate al laser. Tuttavia, in tutti i casi, le fibre rivestite PEDOT:pTS, sono scese sotto la soglia di 110 kilo ohm.Le registrazioni acute di quattro fibre di trattamento laser UV, di due millimetri di lunghezza, contemporaneamente impiantate nella corteccia motoria del ratto, hanno mostrato tre unità su tutte le fibre, suggerendo che il trattamento delle fibre con il laser UV economico, è simile ad altri metodi di taglio. Quando si tenta questo protocollo, concedersi uno spazio ampio e pulito quando si popolano le fibre di carbonio. È facile spazzare accidentalmente tutte le fibre dal tavolo, perché non c'è abbastanza spazio di manovra.Questi array sono ora adatti per le registrazioni di unità di segnale dal cervello. Queste tecniche di costruzione hanno permesso al gruppo del Dr.Barnes, presso l'Università del Michigan, di riferire e al gruppo del Dr.Chiel presso la Case Western Reserve University, di riferire intracellulare.

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