마우스 뇌에서 안정적인 단일 뉴런 기록을 위한 주입 가능한 메시 전자 장치

초록

출처: Schuhmann Jr., T. G., et al. 안정적인 만성 설치류 전기생리학을 위한 주사기 주입 가능한 메쉬 전자 장치. J. Vis. 특급 (2018).

이 비디오는 단일 뉴런 수준에서 안정적인 장기 기록을 위해 메쉬 전자 프로브를 마우스 뇌에 주입하는 방법을 보여줍니다. 두개골이 노출된 마취된 쥐는 입체택시 프레임에 고정되고 프로브의 메쉬 장치 영역은 뚫린 구멍을 통해 뇌에 주입됩니다. 프로브의 입력-출력 패드는 회로에 연결되며 기록은 데이터 수집 시스템을 사용하여 얻습니다.

프로토콜

1. Live Mouse Brain에 Mesh Electronics의 입체 주입

참고: 마우스는 75mg/kg 케타민과 1mg/kg 덱스도미터의 혼합물로 복강 내 주사로 마취되었습니다. 마취 정도는 수술을 시작하기 전에 발가락 꼬집기 방법으로 확인되었습니다. 마취 상태에서 37°C의 항상열 담요 위에 마우스를 올려 체온을 유지했습니다. 수술을 위해 모든 금속 수술 기구를 사용 전 1시간 동안 고압멸균, 멸균 장갑 사용, 수술 내내 핫 비드 살균기 사용, 수술 부위 주변의 멸균 구역 유지, 70% 에탄올로 플라스틱 기구 소독, 절개 전에 제모된 두피 피부에 요오드포를 준비하는 것을 포함하되 이에 국한되지 않는 적절한 멸균 기술이 시행되었습니다. 생존 수술의 경우 수술 종료 후 상처 부위에 항생제 연고를 바르고 마우스를 37°C 발열 패드가 장착된 케이지로 되돌려 보냈습니다. 쥐는 흉골 누운 자세를 유지할 수 있을 만큼 충분한 의식을 회복할 때까지 방치되지 않았다. 생쥐는 수술 후 최대 72시간 동안 12시간마다 체중 0.05mg/kg의 용량으로 복강내 주사를 통해 부프레노르핀 진통제를 투여했습니다. 쥐는 수술 후 다른 동물과 분리되었습니다. 마우스는 체중 270mg/kg의 용량으로 펜토바....

결과

그림 1: 플러그 앤 플레이 메시 전자 장치의 사진 및 광학 현미경 이미지.(A) 플러그 앤 플레이 I/O가 있는 주사기 주입 가능한 메쉬 전자 프로브의 타일 광학 현미경 이미지. 프로브는 그림 2의 제조 단계가 완료된 후 Ni 코팅된 기판에서 방출되기 전에 이미지화되었습니다. 점선 상자는 왼쪽에서 오른쪽으로 각각 C, D 및 E로 확대된 매우 유연한 장치 영역, 스템 및 I/O 영역의 섹션에 해당합니다. 스케일 바 = 1mm. (B) 20개의 완성된 메쉬 전자 프로브가 포함된 3인치 Si 웨이퍼 사진. 스케일 바 = 20mm. (C) 매우 유연한 장치 영역에서 직경 20μm Pt 기록 전극의 광학 .......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
전동 입체 프레임	세계적인 정밀 기기	MTM-3	마우스 정위 수술용
512채널 레코딩 컨트롤러	인탄 테크놀로지스	C3004	신경 기록 시스템의 구성 요소
RHD2132 앰프 보드	인탄 테크놀로지스	C3314	신경 기록 시스템의 구성 요소
RHD2000 3피트 초박형 SPI 인터페이스 케이블	인탄 테크놀로지스	C3213	신경 기록 시스템의 구성 요소
마우스 구속기	브레인트리 사이언티픽	텔레비젼-150 성병	표준 1.25인치 내경; 제한된 녹음 세션 동안 마우스를 제한하는 데 사용됩니다.
유리 모세관 바늘	드러먼드 사이언티픽 컴퍼니		내경 0.40mm, 외경 0.65mm. 다른 직경을 사용할 수 있습니다.
마이크로 피펫 홀더 U-타입	분자 장치, LLC	1-HL-U	입체선 주입 중 유리 모세관 바늘을 고정하는 데 사용됩니다.
1mL 주사기	NORM-JECT,® 헨케 사스 울프		메쉬 전자 장치를 모세관 바늘에 수동으로 로드하는 데 사용됩니다
폴리에틸렌 intrademic 카테터 튜브	벡턴 디킨슨 앤 컴퍼니		내경 1.19mm, 외경 1.70mm
5mL 주사기	벡턴 디킨슨 앤 컴퍼니		in vivo 메쉬 전자 장치 주입을 위한 주사기 펌프에 사용
접안렌즈 카메라	주식회사 Thorlabs	DCC1240C	주입 중 모세관 바늘 내의 메쉬 전자 장치를 보는 데 사용됩니다
USB 카메라용 ThorCam uc480 이미지 수집 소프트웨어	주식회사 Thorlabs		주입 중 모세관 바늘 내의 메쉬 전자 장치를 보는 데 사용됩니다
주사기 펌프	하버드 기구	박사 학위 2000	메쉬 전자 장치를 주입하는 동안 모세관 바늘을 통해 정확한 양의 용액을 흐르게 하는 데 사용됩니다
EXL-M40 치과용 드릴	오사다	3144-830	개두술 드릴링용
0.9mm 드릴 버	정밀 과학 도구	19007-09	개두술 드릴링용
핫 비드 살균기 14cm	정밀 과학 도구	18000-50	수술 기구를 sterlize하는 데 사용됩니다
CM1950 동결 절편 기기	라이카 마이크로시스템즈		냉동 조직을 여러 부분으로 자르는 데 사용됩니다. 많은 대학이 가지고 있습니다.
직각 엔드 클램프	주식회사 Thorlabs	RA180/남	피펫 홀더를 입체식 프레임에 부착하는 데 사용됩니다.
인쇄 회로 기판(PCB)	고급 회로		메시 전자 장치와 Intan 녹음 시스템과 같은 주변 측정 전자 장치 간의 인터페이스에 사용됩니다. Advanced Circuits 및 기타 공급 업체는 > 및
32채널 표준 앰프 커넥터	옴네틱스 커넥터 주식회사	A79024-001	PCB에 조립된 구성 요소
32채널 플랫 플렉시블 케이블(FFC)	몰렉스, LLC	152660339	메시 전자 I/O 패드와 PCB 실장 ZIF 커넥터에 인터페이스할 때 클램핑 기판으로 사용됨
32채널 ZIF(Zero Insertion Force) 커넥터	히로세 전기 주식회사	FH12A-32S-0.5SH(55)	PCB에 조립된 구성 요소

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