Name: 慢性のためのマイクロドライブアレイ in vivoで録音：ドライブの作製 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2009-04-20T00:00:00.000+00:00
Duration: 14 min 3 s
Description: 学ぶマイクロドライブアレイの作製法。21個の独立調整可能なねじ駆動型マイクロドライブを備え、ラットの慢性電気生理学的記録に使用される軽量デバイスの組み立て手順を解説する。

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我々は、マウスからの録音のための私たちのラボのコンピュータ - に設計された、3次元印刷のドライブの使用を発信したライナスD. SunとJeenahユングを、感謝したい。さらに、我々はマイクロドライブやラボでのテトロードの技術開発への貢献のためにすべての過去および現在のウィルソンの研究室のメンバーに感謝します。

<ol><li> マイクロドライブアレイの概要 完全なマイクロドライブアレイは、複数の主要コンポーネント（図1）で構成されています： <ol><li>独立して可動マイクロドライブ21を保持するプラスチック製のベースを設計されたコンピュータ。 </li><li>固定テトロードのガイドチューブのセットが収集されているベースの下部にカニューレ。 </li><li>それぞれが個別にネジを使用して駆動できるもの四極管とを運ぶことが21マイクロドライブ。 </li><li> tetrodesとプリアンプの間に相互接続するための電極のインタフェースボード。 </li><li>保護円錐（図1には図示せず） </li><li>完全に組み立てられたマイクロドライブアレイでは、プラスチック製のベースは、すべてのマイクロドライブを保持しています。各マイクロドライブは、単一の四極管を運ぶ。テトロードは、電気的にマイクロドライブアレイの最上部電極のインタフェースボードに接続され、マイクロドライブアレイの最下部に脳に向かって終了するには、固定ガイド管を通過する。各マイクロドライブの進歩や後退四極管にねじを回す。 </li></ol></li> <li> プラスチックベースの設計 我々は3次元CADソフトウェアパッケージ（ソリッドワークス）のマイクロドライブアセンブリのベースを設計。この社内の設計プロセスの利点は、迅速なターンオーバーと設計の柔軟性です。ウィルソンの研究室では、各実験の特定の要求の方に連動この部分の多くの亜種を、設計している。 3次元モデルファイルは、それが光造形を用いてレーザー硬化性液状樹脂から印刷されているサービスビューローに送信されます。ターンアラウンドタイムは、わずか2日です。結果として得られる部分は再利用可能な、軽量であり、スレッドを保持するために機械加工することができます。このプロトコルでは、21マイクロドライブを保持する単一の記録部位とで設計されているドライブのベースを使用します。 SolidWorksのデザインファイルは、要求に応じて利用可能になります。 </li> <li> プラスチックベースの調製 プラスチック製のベースは、電極界面のボードと保護コーンを取り付けるために、マイクロドライブとネジに対応するために処理されます。それは確実にプラスチック製のベースの穴にスムーズに印刷することは、私たちは、掘削によってそれらを展開し、アンダーサイズの穴を設計する。慎重に、非常に低い速度で掘削する前に既存の穴の軸とドリルビットの位置を合わせます。可変速度/トルクハンドドリルでは、このタスクに適しています。 <ol><li> ＃61ビットを使用してマイクロドライブのネジ（外輪）のために21のパイロット穴を開けます。 </li><li>第65ビットを使用してマイクロドライブをサポートチューブ（内輪）で21穴を開けます。 </li><li>電極インタフェースボード、1.55 mmのビットを使用して保護コーンを取り付けるために使用される穴を開けます。 </li><li>それは、プラスチックベースの位置に揃うように、ピンセットやペンチを使って穴の内輪の各々にスリーブ（5 mm長20 Gaの薄肉ステンレスチューブ）を圧入。袖にはマイクロドライブのサポートチューブのスムーズな動きを確認してください。 次に、ねじを保持するすべての穴がタップされています。印刷されたプラスチックで、典型的なスレッド切削タップよりも耐久性のあるスレッドのスレッドフォーミングタップの結果。タップのこのスタイルは、大規模なパイロットの穴が必要です。タップを保持するためにハンドヘルドピンの万力を使用： </li> <li>使用されているネジのサイズ（M1.2x0.25）と乾燥した潤滑剤に一致するタップを使用してマイクロドライブのネジ用の穴をタップします。下穴とタップの位置を合わせるために、その隣にスリーブに23 Gaのチューブの長さを挿入する。 </li><li>私たちのプラスチックベースの設計は、最初のスレッドはスレッドプロセス中に損傷していないことを確認するために、各マイクロドライブのネジ穴のタップスターターを備えています。すべての穴がスレッド化された後、これらのタップのスタータは、簡単にカミソリの刃を使用してオフにスナップすることができます。 </li><li>電極のインタフェースボードと1から72タップを使用して保護コーンのためにねじを保持する穴をタップします。 </li></ol></li> <li> 電極のガイドチューブの挿入 <ol> <li>すべての固定電極のガイドチューブを保持しているカニューレを行うには、13 Gaのステンレスチューブの1.5センチメートル - 長い部分をカットし、歯のアクリルで密着性を高めるためドレメル砥石で表面を粗面化する。 </li><li>プラスチックベースの下部の穴にこのカニューレを挿入し、それがドライブの縦軸との共直線であることを確認し、歯のアクリルまたはエポキシで固定します。外科的移植を容易にするために露出カニューレ5〜7 mmのままに。 </li><li> 6cmの長さにカミソリの刃21と固定電極のガイドチューブを（：：0.0071&quot;0.0116、外径&quot;柔軟性はチューブ、内径をポリイミド）カット。 </li><li>ガイドチューブドライブの基盤の上にある袖と下部コレクタのカニューレを介してすべての方向に一つずつ給紙します。必要に応じて視覚的にねじれたり極端に折り曲げないと交換するチューブを確認してください。挿入とテトロード案内管の並列配置を容易にするためには、最初に21のガイドチューブのバンドル全体を送り始めることができます下からコレクタカニューレ。その後、一度に1つずつバンドルからガイドチューブを取り外して、バンドルに残っている穴を通してプラスチックベースの上からそれを養う。 </li><li>彼らは、プラスチックベースの上からわずか1〜2 mmに拡張するまで、ガイドチューブを押し下げ。彼らはコレクターのカニューレを終了するとガイドチューブの端に任意の接着剤の流れをアップさせるように注意しながら、チューブに薄いシアノアクリレート接着剤の少量を適用します。 </li><li>コレクタカニューレの下部にガイドチューブのバンドルから余分をカットする新鮮なカミソリの刃を使用。 </li> </ol></li><li> マイクロドライブの作製 各マイクロドライブは、カスタム加工のネジと中空支持管（図2）で構成されています。ねじとサポートチューブはネジで唇が（図2B）自由に回転するネジを残して、アクリルに埋め込まれるように一緒に添付されています。ネジは、プラスチックベースに、スレッド化され、そして支持管は、それが運ぶことテトロードを進めたり、後退、ネジを回すと上下に駆動されるか。行動を動物の調整を容易にするため、ネジの頭部は半筒状になります。このネジ用のカスタムドライバを行います。 <ol><li> 15 Gaのステンレス鋼管の5センチカット。 </li><li>カスタムネジのいずれかを取ると突出リップをオフに挽く。 </li><li>ネジの上部は、チューブの端と同じ高さになるまでチューブにネジを差し込んで。 </li><li>ネジがカニューレに対して回転できないようにロックのプライヤーで繰り返しねじ山の周りにチューブをつぶす。 </li><li>カスタムスクリュードライバーを保持するためのピンの万力を使用してください。 製造するために我々は小さな井戸（3ミリ× 5ミリメートル、2ミリメートルの深）を使った3次元印刷、プラスチック金型を使用してマイクロドライブ。それぞれがうまくサポートチューブとネジのために、2mmの間隔をあけ底面に2つの穴を、持っています。また、金型はよくして穴を作成するためのドリルプレスを用いて、デルリンなどのエンジニアリングプラスチックから作製することができます。 </li> <li> 23 Gaの針を使用してサポートのカニューレ用の穴をクリアし、上記のプラスチック基盤、のために説明するようにネジ用の穴をタップすることで金型を準備します。 </li><li>テフロン潤滑剤や金型から硬化歯科アクリルのリリースを可能にするために石油ゼリーの薄膜と同様の内部ライン.. </li><li>ねじにテフロンの潤滑剤を塗布し、スレッドがちょうど井戸の底より下になるまで、カスタムメイドのドライバーを使って金型に挿入します。 </li><li>歯科アクリルの接着性を高めるために砥石を14 mmのロングサポートチューブの上部に2〜3ミリメートル（23 Gaのステンレスチューブ）を粗面化する。カニューレの上部には、井戸の上部とネジの上部の中間になるまで、金型に挿入します。 </li><li>井戸に歯のアクリルを注ぐ。攪拌運動はスクリューと支持管の周囲のすべてのスペースにその歯のアクリルの流れを確保するために使用されます。小さな針で気泡を取り除く。 </li><li>歯科アクリルが完全に硬化するまで待ちます（15〜30分）し、次に反時計回りにねじを回すことで金型からマイクロドライブを取り外します。 </li><li>マイクロドライブの品質チェックを行うことが重要です。通常、厚すぎたり、薄すぎていた歯科アクリルによって引き起こされるクラック及び/または気泡のための硬化歯科アクリルを、点検してください。また、ねじとサポートチューブが互いに平行であるとネジがスムーズに入ることを確認してください。これらの基準を満たしていないマイクロドライブのネジと支持管は歯のアクリルからフリーとリサイクルクラックすることができます。 </li><li>あなたが21マイクロドライブを持って繰り返し、5.11経由5.6を繰り返します。 </li></ol></li> <li> マイクロドライブアレイの最終組み立て <ol> <li>プラスチック製のドライブをベースに各マイクロドライブを下ろします。各マイクロドライブサポートチューブは、そのスリーブの内部とその固定ガイド管を介し両方スムーズに移動する必要があります。マイクロドライブが低下しているとして、ガイドチューブが曲がっていないことを確認してください。 </li><li>マイクロドライブは完全に低下して、代わりに電極のガイドチューブを固定するために、ドライブベースの内側に歯のアクリルの薄い層を追加します。 </li><li>すべての道歯科アクリルを追加する前に、マイクロドライブを下げるために、障害がマイクロドライブの動きの袖と閉塞アップアクリルのすべての方法をウィッキングになることに注意して下さい。 </li><li>マイクロドライブ1-21をラベルを付けます。 </li><li>上下逆さまにドライブアレイの電源を入れ、ガイドチューブの束の写真を撮る。この画像は、各マイクロドライブに対応するガイドチューブの位置をマッピングするのに使用されます。 </li><li>数mmで、すべてのマイクロドライブを持ち上げます。 </li><li>ドライブベースの底から各ガイドチューブにキャリアのチューブを（0.005&quot;）ポリイミド挿入。キャリアチューブは写真で完全に下げ、マイクロドライブとし、レコードの先頭から1,2 mmに拡張できますの身元マイクロドライブに対応する。 </li><li>接着剤5分エポキシまたはシアノアクリレート接着剤を使用してマイクロドライブをサポートチューブへのキャリアのチューブ。薄すぎると接着剤またはエポキシをサポートカニューレを流下し、フリーのmicro -ドライブの動きや、悪いことを妨害されることに注意し、ガイドカニューレに固定してください。この問題が発生した場合は、その特定のマイクロドライブのユニットを使用することはできません。 </li><li>完全にすべてのマイクロドライブを下げます。新鮮なカミソリの刃を使用してコレクタのカニューレの下部にあるフラッシュからすべてのキャリアのチューブをカット。 </li><li>最後に、2本のネジ（：1〜72、長さ：3 / 16&quot;サイズ）を使用してドライブをベースにNeuralynx電極界面のボードをマウントします。 </li></ol></li></ol>この時点で、ドライブアレイは、tetrodesをロードする準備ができています。 tetrodesの作製、マイクロドライブにロードする方法、および外科的移植のためにドライブのアレイを準備するためには、その後のビデオの記事の主題である。 <img src="/files/ftp_upload/1094/Figure1.png" alt="図1" /> 図1完成したマイクロドライブアレイのモデル。マイクロドライブアレイは、いくつかの主要なコンポーネントで構成されています：; tetrodesが脳を入力したコレクタのカニューレ、プラスチック製のドライブベース21、マイクロドライブ、各ドライブの単一四極管、プリアンプに接続する電極のインタフェースボード。 <img src="/files/ftp_upload/1094/Figure2.png" alt="図2" /> 図2カスタムマイクロドライブのネジ。カスタムスクリューデザインのA.技術的な図面 ​​。ネジは、ネジ部（M1.2x0.25、1.2 mmの直径、0.25ミリメートル/回転）を搭載しています。、私たちのカスタムメイドのスクリュードライバーとリップと滑らかな部分を（詳細を参照）と一致するハーフシリンダーヘッドをB.モデルの完全なマイクロドライブ。サポートチューブとカスタムネジは歯科用セメントで接続されています。ネジのリップは歯科用セメントに埋め込まれ、上下にサポートチューブを運転中に自由回転が可能です。 追加ファイル我々は、印刷されたドライブのベース、保護コーンとSolidWorks 2008 3D CADソフトウェアのマイクロドライブを構築するための金型を設計した。 <ul style="list-style-type:none;"><li>ファイルをダウンロードしてください： <a href="/files/ftp_upload/1094/DriveBase.SLDPRT">DriveBase.sldprt</a>ドライブベースのモデルと保護コーンとキャップが含まれています。 </li><li>ファイルをダウンロードしてください： <a href="/files/ftp_upload/1094/MicroDriveMold.SLDPRT">MicroDriveMold.sldprt</a>マイクロドライブ型のモデルを含む</li></ul> 3Dプリントサービスビューローは、直接ネイティブのSolidWorksファイルを扱うのではなく、光造形CAD形式（STL）のデザインファイルを必要とすることはできません。 ：我々は同様にSTL形式でデザインを含むSolidWorksソフトウェアへのアクセスを持っていないが、それでもビデオの記事で使用する印刷部品を使用したい人のための<ul style="list-style-type:none;"><li>ファイルをダウンロードしてください： <a href="/files/ftp_upload/1094/DriveBase.STL">DriveBase.stl</a>ドライブベースのモデルを含む</li><li>ファイルをダウンロードしてください： <a href="/files/ftp_upload/1094/MicroDriveMold.STL">MicroDriveMold.stl</a>マイクロドライブ型のモデルを含む</li><li>ファイルをダウンロードしてください： <a href="/files/ftp_upload/1094/ProtectionCap.STL">ProtectionCap.stl</a>保護コーン用キャップのモデルを含む</li><li>ファイルをダウンロードしてください： <a href="/files/ftp_upload/1094/ProtectionCone.STL">ProtectionCone.stl</a>保護円錐のモデルを含む</li></ul>

<ol><li>Yamamoto, J., Wilson, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large-scale+chronically+implantable+precision+motorized+microdrive+array+for+freely+behaving+animals%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Large-scale chronically implantable precision motorized microdrive array for freely behaving animals.</a> J. Neurophysiol. 100 (4), 2430-2440 (2008).</li>
</ol>

このプロトコルは、マイクロドライブの構築プロセスの一般的な機能について説明します。それが正常に複数の記録ターゲットまたはマウスの録音のための小さなアレイでドライブアレイを生成するように変更されています。海馬からの録音に加えて、多くの研究者は、皮質とサブ皮質の構造を対象とし、これらのドライブを使用してください。長いネジの使用は、より深い脳の構造から記録するために、必要な場合があります。ドライブベースの広範な修正を加えることにより、電動では、私がより正確に、リモートテトロードの調整（山本とウィルソン、2008）ので、手動でオンになっれたものの代わりに使用されるドライブ。カスタマイズされた固定ガイドカニューレの手配は、皮質と海馬のtetrodesの分布における空間制御を達成するために円形の主なカニューレの代わりに使用されている。

<table><tbody><tr><td>3Dプリントプラスチック部品</td><td>材料</td><td>American Precision Prototyping (www.approto.com)</td><td>&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>ステンレス鋼チューブ</td><td>材料</td><td>Small Parts (www.smallparts.com)</td><td>&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>歯科用セメント粉末</td><td>材料</td><td>A-M Systems (www.a-msystems.com)</td><td>525000</td></tr><tr><td>歯科用セメント溶剤</td><td>材料</td><td>A-M Systems</td><td>526000</td></tr><tr><td>電極インターフェースボード</td><td>材料</td><td>Neuralynx (www.neuralynx.com)</td><td>EIB-81</td></tr><tr><td>マイクロドライブネジ</td><td>材料</td><td>Advanced Machining and Tooling (www.amtmfg.com)</td><td>&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>&amp;rsquo;Tap-Ease&amp;rsquo; タッピング潤滑剤</td><td>ツール</td><td>AGS Company</td><td>TA-2</td></tr><tr><td>ポリイミドチューブ</td><td>材料</td><td>IWG High Performance Conductors (www.iwghpc.com)</td><td>&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>コードレスドリル/ドライバー</td><td>ツール</td><td>DeWalt (www.dewalt.com)</td><td>DC750KA </td></tr><tr><td>フレキシブルシャフト付き可変速ロータリーツールキット</td><td>ツール</td><td>Dremel (www.dremel.com)</td><td>3956-02</td></tr><tr><td>カミソリブレード</td><td>ツール</td><td>VWR (www.vwr.com)</td><td>55411-050</td></tr><tr><td>時計ガラス</td><td>ツール</td><td>VWR</td><td>66112-107</td></tr><tr><td>カスタムネジ用タップ</td><td>ツール</td><td>Balax</td><td>01302</td></tr><tr><td>タップ</td><td>ツール</td><td>Small Parts</td><td>HSBT-0172, HSBT-0080 </td></tr><tr><td>ピンバイス</td><td>ツール</td><td>Vargus</td><td>3SHC1--I </td></tr><tr><td>ドリルビット</td><td>ツール</td><td>Small Parts</td><td>&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>ベンチバイス</td><td>ツール</td><td>Panavise</td><td>301</td></tr><tr><td>No.2 Dumontピンセット</td><td>ツール</td><td>Stoelting (www.stoeltingco.com)</td><td>52100-27</td></tr><tr><td>5分硬化エポキシ樹脂</td><td>ツール</td><td>Allied Electronics (www.alliedelec.com)</td><td>&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Accu-Tek カーボンファイバーチップピンセット</td><td>ツール</td><td>Aven (www.aveninc.com)</td><td>18768 (Pattern 304)</td></tr><tr><td>マイクロ解剖用鋏</td><td>ツール</td><td>Biomedical Research Instruments (www.biomedinstr.com)</td><td>25-1000</td></tr><tr><td>Xcelite 378M プライヤー</td><td>ツール</td><td>Newark</td><td>96F8903</td></tr><tr><td>ミニピンバイス</td><td>ツール</td><td>MSC Industrial Supply (www.mscdirect.com)</td><td>00920314 </td></tr></tbody></table>

慢性のためのマイクロドライブアレイ in vivoで録音：ドラ​​イブの作製

Micro-drive Array for Chronic in vivo Recording: Drive Fabrication

神経細胞の大集団の慢性的な記録は、覚醒行動をラットの神経回路の機能を研究するための貴重なテクニックです。 tetrodesの高密度配列を運ぶ軽量の記録装置は、個々のニューロンの数十〜数百の活動の同時モニタリングが可能になります。ここでは、21独立可動マイクロドライブを搭載したマイクロドライブアレイの製造のためのプロトコルについて説明します。このデバイスは、私たちの研究室における海馬と皮質ニューロンから記録するために首尾よく使用されています。我々は、設計されたカスタム、マイクロドライブを保持する3次元印刷、プラスチック基盤を準備する方法を示します。我々は、個々のマイクロドライブを構築する方法と、完全なマイクロドライブアレイをアセンブルする方法を示しています。ドライブアレイと金メッキにtetrodesのロードなどtetrodesの製作など、外科的移植のためのドライブアレイの準備は、、、その後のビデオの記事で覆われている。

このプロトコルでは、ラットの慢性的な電気生理学的記録のためのマイクロドライブのアレイを作製する方法を示します。

大量のニューロン集団からの慢性的な記録は、覚醒して行動しているラットの神経回路機能を研究するための有用な手法である。

このビデオでは、21個の独立して調整可能なネジ駆動式マイクロドライブを備えた軽量マイクロドライブアレイの組み立てについて解説します。各マイクロドライブは、単一電極の記録位置を制御します。マイクロドライブはコンピュータ設計のプラスチックベースに取り付けられており、これにより移動する動物の頭蓋骨に対して安定させるとともに、電極を密集したパターンにまとめ、小さな開頭術部位から脳内へ挿入することが可能になります。ベース部分には、記録装置への接続用の電極インターフェースボードが搭載されており、これにより、実験の開始時と終了時に動物を簡単に接続および取り外しすることが可能です。ベースに取り付けられたプラスチック製のコーンは、ラットケージ内の環境からマイクロドライブと電極を保護します。こんにちは、マサチューセッツ工科大学のPIKA学習・記憶研究所にあるMatt Wilsonの研究室のFaia Postmanです。本日は、マイクロダイブアレイの作製プロトコルをご紹介します。当研究室では、これらのマイクロダイブアレイを用いて、ラットの脳内（例えば皮質や海馬など）の広範囲なニューロン集団から記録を行っています。まず、マイクロダイブアレイをどのように設計したかについて説明します。それではワークショップへ移動し、SteveとStewartから、原材料の加工方法および、それらを完全に機能するデバイスへと組み立てる方法について説明を受けます。それでは始めましょう。プラスチック製のベースはコンピュータ設計ソフトウェアを用いて設計され、低コストな3Dプリンティングプロセスによって製造されています。また、マイクロドライブアレイのその他のすべての構成要素についてもモデリングを行います。これにより、完成したドライブのサイズと重量を精密に制御することが可能になります。プラスチック製ベースの上部には、個々のマイクロドライブを装着するための穴が2列のリング状に配置されています。3Dモデルをサービスビューローに送り、ステレオリソグラフィーを用いて、レーザー硬化性樹脂から設計通りの造形を行います。これには数日しかかからず、完成したパーツは軽量で再利用可能です。サービスビューローからパーツが届いたら、使用に向けて準備を行う必要があります。それでは、ワークショップへ移動しましょう。3Dプリンティングプロセスでは小さな穴を確実にプリントすることができないため、モデルではより小さい直径の穴を指定します。その後、ワークショップにて、これらの穴を必要なサイズにドリルで開け、タップを立てます。プラスチック製のベースを準備するために、61番、65番、および外周リング用の1.55 millimeterの3種類のサイズのドリルビットを使用します。61番のビットを装着したハンドドリルを用い、極低速で、後にマイクロドライブネジを挿入するための下穴を作成します。次に、65番のビットで穴を開けることにより、ベースの入口部分にあるマイクロドライブサポートチューブ用の穴を準備します。より太い1.55 mmのビットを使用して、ベースを電極インターフェースボードおよび保護コーンに固定するための穴をドリルで開けます。マイクロドライブがスムーズに動作するように、内側の穴の列にステンレス製スリーブを挿入します。各スリーブは、ベースの上面と面が揃うまで、プライヤーで圧入してください。次に、ネジのパイロット穴にネジ切りを行います。ピンバイスでタップを固定し、タップを立てる前に乾燥潤滑剤を塗布してください。隣接するスリーブに一時的に挿入した23ゲージのチューブと平行であることを確認し、タップとアライメントを合わせます。インターフェースボードと保護コーンを固定するための穴にはネジ切りが必要です。これらの穴にも同様にハンドタップをかけます。プラスチックベースの設計では、ネジ切りの工程で最初のネジ山が損傷しないよう、各ネジのパイロットホールにタップスターターが設けられています。すべてのパイロット穴にネジ切りが完了した後、これらのタップスターターはカッターナイフで簡単に折断できます。電極は、複数の電極ガイドチューブによって、ドライブ底部の単一の部位へと導かれます。まず、すべての電極ガイドチューブを保持するためのコレクターカニューレを作成します。コレクターカニューレは、長さ1.5 centimeterのステンレス製チューブで作成します。このコレクターカニューレは、歯科用セメントで固定します。接着性を高めるために、Dremelグラインディングホイールを用いてチューブの表面を注意深く粗くし、このカニューレをプラスチックベースの底部に挿入します。カニューレの5～7 mmがマイクロドライブアレイの外に残るように配置してください。外科的埋め込みを容易にするため、コレクターカニューレをプラスチックベースの底部に取り付けます。歯科用アクリル樹脂を使用する場合は、少なくとも15分間硬化させてください。次に、カミソリでポリアミドを21個に切り分け、ガイドチューブを準備します。まず、21本のガイドチューブすべてをドライブベース底部のコレクターカニューレに挿入してください。これにより、チューブがすべて互いに平行になります。束の中のチューブが緩すぎたりきつすぎたりする場合は、チューブの本数を減らして開始するか、必要に応じてチューブを追加してください。次に、ガイドチューブを1本ずつ取り外し、ドライブ上部のスリーブのいずれかに挿入します。チューブを、チューブ束の背後にある左側の隙間から下に通します。ガイドチューブにねじれや急な曲がりがないか確認し、必要に応じて交換してください。各ガイドチューブの位置を調整し、スリーブの上端から1〜2 mm突出するようにします。次に、コレクターカニューレの底部に、低粘度のsano acro lake glueを少量滴下します。接着剤がガイドチューブ内に流れ込まないよう十分注意してください。続いて、新しいカミソリを使用して、コレクターカニューレ底部にある余分なチューブの束を切り取ります。ステレオ顕微鏡下で、チューブが適切に切断され、カニューレと面が揃っていることを確認します。各電極は個別のマイクロドライブで前進させるため、21個のマイクロドライブを作成し、それらをプラスチック製ベースに挿入する必要があります。各マイクロドライブは、カスタムネジと中空の支持チューブで構成されており、これらが互いに取り付けられています。歯科用アクリル樹脂を用いて、電極を支持チューブに通します。ネジには、歯科用アクリル樹脂に埋め込まれる小さなリップが付いたネジ山のない部分があり、これによりネジが自由に回転できるようになります。ネジをプラスチックベースに回し入れることで、電極を前進または後退させます。ネジの頭部は半円筒形をしています。マイクロドライブを作成する前に、このカスタムネジを回すためのドライバーを作成する必要があります。簡易ドライバーは、カスタムネジを用い、半円筒形の頭部を囲むリップ部分を完全に削り取ることで作製します。ネジの頭を、完全に包み込まれるまで長さ5 cmの15ゲージチューブに挿入します。次に、ネジのネジ山に沿ってチューブを潰し、ネジをチューブに固定して回転しないようにします。ハンドルとして機能させるためにミニピンバイスを取り付ければ、ドライバーの完成です。マイクロドライブは、ネジと支持チューブの周囲に歯科用アクリル樹脂を成形して作製します。使用する型は、プラスチックベースと同様に3Dプリンターで出力されたプラスチック製であり、底面に穴が開いているため、型にアクリルを流し込む際にネジと支持ポストの位置合わせを維持できます。まず、型の準備として、23ゲージの針を用いて支持チューブの穴を清掃し、タップを用いてネジ穴を清掃してネジを切ります。これは、先ほどプラスチック製ベースに対して行った操作と同じ手順です。これで、マイクロドライブを作成するための金型が準備できました。歯科用アクリル樹脂が金型に付着するのを防ぐため、テフロンベースの潤滑剤で金型にコーティングを施します。23ゲージのステンレス製サポートポスト（長さ14 mm）の上端2〜3 mmを研磨ホイールで粗くし、アクリル深部にしっかりと固定できるようにします。サポートポストをモールドの小さい方の穴に挿入し、ポストの上端がウェルの上端より上に来るようにします。ネジにテフロン系潤滑剤を薄く塗布し、ネジ山がウェルの底の直下に来るまでネジ穴に挿入します。次に、歯科用アクリル樹脂を混合し、型に流し込みます。隅々まで行き渡らせるようにしてください。アクリル樹脂が硬化した後、針を使用すると気泡を取り除くのに役立ちます。ネジを緩めることで、マイクロドライブを取り外すことができます。厳格な品質チェックを行ってください。アクリルにひび割れや気泡がないことを確認します。ポストとネジが平行であり、横方向に動かないことを確認してください。ネジはスムーズに回転し、かつ遊びがない状態でなければなりません。不適切なマイクロドライブは、再利用パーツの中で選別して取り除いてください。21個の良好なマイクロドライブが揃うまで、この工程を繰り返します。型に複数のウェルがある場合は、マイクロドライブとバッチをまとめて作成することで時間を短縮できます。各マイクロドライブをプラスチックベースの穴のペアに慎重に合わせます。ドライバーを使用してマイクロドライブのネジを回しながら、マイクロドライブ支持チューブをポリマーガイドチューブに被せ、メタルスリーブの中に挿入します。この操作は困難な場合があります。マイクロドライブを降ろす際、ガイドチューブがバックルに引っかからないよう、ベースの中央を注意深く確認してください。すべてのマイクロドライブが所定の位置に配置され、完全に降ろされたら、少量の acrylic をドライブの中央に滴下し、ガイドチューブの束を固定します。アクリルを15分間硬化させます。アクリルが乾燥したら、各マイクロドライブを約3mm後退させるため、マイクロドライブの上面図の概略図を作成し、各マイクロドライブに固有の名前または番号を割り当てます。次に、実体顕微鏡で観察しながら、ドライブを上下反転させ、コレクターカニューレとガイドチューブの底面の写真を撮影します。以降の手順で参照できるように、写真のプリントアウトを用意します。次に、ドライブを逆さまにした状態で、各ガイドチューブに細いポリアミド製キャリアチューブを、マイクロドライブの上端から出るまで挿入します。どのガイドチューブがどのマイクロドライブに対応しているかを写真に書き留めておいてください。キャリアチューブは、後に繊細な電極線を保護および支持します。これはマイクロドライブを貫通します。各キャリアチューブを、マイクロドライブ支持チューブの上端から1 cm上の位置まで伸ばし、5分硬化型エポキシ樹脂または高粘度の瞬間接着剤でキャリアチューブを支持チューブに接着します。この手順では細心の注意を払ってください。接着剤がサポートチューブの内側に流れ落ちると、サポートチューブが固定ガイドチューブに固着し、そのマイクロドライブが使用不能になる可能性があります。これが、キャリアチューブを挿入する前にマイクロドライブを上げる理由です。すべてのキャリアチューブを接着して固定したら、マイクロドライブを再び完全に下げ、新しいカミソリの刃を使用して、ドライブの底部ですべてのキャリアチューブを面一に切り落とします。次に、鋭いハサミを使用して、マイクロドライブの上端から1〜2 mm上の位置でキャリアチューブを切断します。最後に、電極インターフェースボードをドライブベースの上に配置し、2本のネジで固定します。この時点で、ドライブアレイに電極と実験装置をロードする準備が整いました。通常、テトロ（tetro）と呼ばれる4チャンネルのマイクロワイヤ電極を使用しますが、あらゆる種類の電極を使用することが可能です。テトロの作製方法、マイクロドライブへのロード方法、および外科的植込のためのドライブアレイの準備手順については、他のJoVEビデオで解説しています。このプロトコルは、そのまま直接的に、あるいはニーズに合わせて変更して使用することができます。例えば、より深い脳構造から記録を行うために、より長いネジを必要とする研究者もいるでしょう。また、複数の脳部位を標的とするドライブを設計したいと考える場合もあるかもしれません。わずかな変更を加えることで、この設計はマウスのようなより小型の動物に使用するために小型化することも可能です。電極位置のリモート調整を可能にする電動マイクロドライブを使用することもできます。ここでは、ラットの頭部に植え込み、動物が実際に動作している間に大量のニューロン集団から記録を行うことができるマイクロドライブアレイの設計および作製方法について説明しました。この手順を行う際は、マイクロドライブのネジが滑らないよう、プラスチックベースの穴に慎重にねじ込むことが重要です。作製したマイクロドライブの厳格な品質チェックを行います。ネジとサポートチューブが平行であること、およびネジに遊びがなくスムーズに回転することを確認してください。接着剤や歯科用アクリル樹脂を使用する際は、誤ってチューブを詰まらせないように注意してください。最後に、MyDriveアレイを完成させ、手術を行う前に、tetroおよび低用量（low dose）をドライブ内に作製する必要があることを忘れないでください。これについては別のJoVEビデオ記事で解説しています。以上で完了です。ご視聴ありがとうございました。実験の成功をお祈りいたします。

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超軽量電動マイクロドライブの設計、製造、組立が記載されている。デバイスは、小型動物行動における単一ユニットの慢性的な録音のための費用対効果と使いやすいソリューションを提供します。...

小動物の慢性神経録音用超軽量電動マイクロドライブの設計およびアセンブリ

このビデオは、統合マイクロドライブアレイを使用して、ラットの複数の脳領域からの電気生理学的記録を同時に行う方法を示しています。記録電極は嗅球に、基準電極は前頭皮質に、マイクロドライブアレイ電極は海馬に配置されます。ラットは自由に採餌することができ、アレイを使用して埋め込まれたすべての電極からの同時記録が記録されます。...

マイクロドライブアレイ法による脳領域の複数からの電気生理学的記録

アウェイク行動マウスにおける慢性神経録音のためにマイクロドライブアレイの構築

行動の神経基質を理解するには、脳回路アンサンブルの記録が必要です。その遺伝的扱いやすさのために、マウスは回路解剖と疾患模倣のモデルを提供します。ここでは、マウスの脳深部構造を標的とするのに適した小型プローブを設計・作製する方法について説明する。...

マウスの電気生理学的記録のための設計と超軽量重量の作製、調整可能なマルチ電極プローブ

以下に説明する、解剖学的に遠い脳領域全体に複数のポリマー電極アレイを移植し、自由に移動するラットにおける慢性電気生理学的記録を用いるための方法である。調製および外科的移植は、他の種で使用するためのこれらの方法の適応を導く設計原理に重点を置いて、詳細に記載されている。...

複数のフレキシブルポリマー電極アレイの慢性移植

このプロトコルは、自由に動くマウスの2つの脳領域に9つの独立して調節可能なテトロデスと1つの調節可能な光シリコンプローブの移植を可能にするハイブリッドマイクロドライブアレイの構築について説明する。また、オプトシリコンプローブを複数の目的で安全に回収・再利用する方法も実証されています。...

自由に動くマウスの二重部位高密度記録のための回収可能なオプトシリコンプローブとテトロードを備えたハイブリッドマイクロドライブシステム

インビボニューラル記録のためのTi3C2 MXene微小電極アレイの作製

慢性および急性イン ビボ 記録用炭素繊維微小電極アレイの構築と実装

ここでは、生後20日目(p20)から生後60日目(p60)以降の重要な発達ウィンドウにわたって、幼若および青年マウスの複数の脳領域からの慢性フィールドおよび単一ユニット記録を同時に可能にするマイクロドライブ設計、外科的移植手順、および術後回復戦略について説明します。...

幼若マウスにおける慢性四尾行記録のための軽量駆動インプラント

ここでは、使いやすさ、プローブの回収率、実験の汎用性、および行動との適合性が最適化された、げっ歯類の慢性電気生理学用の軽量で費用対効果の高いプローブインプラントシステムを紹介します。...

DREAMインプラント:頭部固定マウスと自由行動マウスの慢性電気生理学のための軽量でモジュール式で費用対効果の高いインプラントシステム

学ぶマイクロドライブアレイの作製法。21個の独立調整可能なねじ駆動型マイクロドライブを備え、ラットの慢性電気生理学的記録に使用される軽量デバイスの組み立て手順を解説する。

慢性のためのマイクロドライブアレイ in vivoで録音：ドラ​​イブの作製

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慢性のためのマイクロドライブアレイ in vivoで録音：ドライブの作製