Brain Stimulation Snijd met behulp van een Microfluïdische Netwerk en Standard Perfusie Kamer

Summary

Demonstreren we de fabricage van een eenvoudige microfluïdische apparaat dat kan worden geïntegreerd met standaard elektrofysiologie opstellingen om microschaal oppervlakken van een brein slice bloot in een goed gecontroleerde manier aan verschillende neurotransmitters.

Abstract

We hebben aangetoond dat de fabricage van een twee-niveau microfluïdische apparaat dat gemakkelijk kan worden geïntegreerd met bestaande elektrofysiologie setups. De twee-niveau microfluïdische apparaat is vervaardigd met behulp van een twee-staps standaard negatieve weerstaan ​​lithografie-proces ^1. Het eerste niveau bevat microkanalen met in-en uitlaatpoorten aan elk uiteinde. Het tweede niveau bevat microschaal ronde gaten gelegen midden van het kanaal lengte en het midden, samen met kanaalbreedte. Passieve pompen methode wordt gebruikt om vloeistoffen pomp van de inlaatpoort naar de uitlaat poort ^2. De microfluïdische toestel is geïntegreerd met off-the-shelf perfusie kamers en maakt een naadloze integratie met de elektrofysiologie setup. De vloeistoffen geïntroduceerd op de inlaatpoorten stroom door de microkanalen naar de uitlaat-poorten en ook ontsnappen door de ronde openingen op de top van de microkanalen in het bad van de perfusie. Dus de onderkant van de hersenen slice geplaatst in de perfusie kamer bad en boven de microfluïdische apparaat kan worden blootgesteld met verschillende neurotransmitters. De microschaal dikte van de microfluïdische apparaat en het transparante karakter van het materiaal [glas dekglaasje en PDMS (polydimethylsiloxaan)] gebruikt om de microfluïdische apparaat laat microscopie van de hersenen slice. De microfluïdische apparaat biedt de mogelijkheid modulatie (zowel in tijd en ruimte) van de chemische prikkels geïntroduceerd om de hersenen slice micro-omgevingen.

Protocol

SU-8 schimmel fabricage

Master voorbereiding

1. De SU-8 meester op silicium wafer substraat wordt bereid met behulp van een twee-staps standaard negatieve weerstaan ​​lithografie-proces.
2. De uitlijning markeringen op de silicium wafer worden verwijderd met behulp van een scheermesje als de hoogte van deze structuren (gelegen langs de buitenste rand van de wafer) is meer dan de werkelijke device structuren.
3. De silicium wafer wordt vervolgens gereinigd met behulp van isopropylalcohol en gedroogd in een stroom van N _2. Steunpilaren uit de tape gemaakt met dikte van minder dan het hoogste apparaat structuur ....

Discussion

Bestaande macroschaal of microschaal de hersenen slice perfusie kamers zijn beperkt in termen van de ruimtelijke resolutie die zij verlenen aan de hersenen plakjes bloot met de neurotransmitters. De microfluïdische apparaat technologie die hier gedemonstreerd overwint deze beperking met behulp van eenvoudige bioMEMS technieken. Wordt verwacht dat de eenvoud in de fabricage van de microfluïdische apparaat en het gemak bij het integreren met bestaande elektrofysiologie setups zal wijdverbreide toepassing van de aangetoonde apparaat technologi.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
RC-26GPL	Tool	Warner Instruments	W2-64-0236	Low Profile Large Bath RC-26GLP Recording Chamber
SHD-26GH/10	Tool	Warner Instruments	W2-64-0253	Stainless steel slice hold-down for RC-26G, 1.0 mm thread spacing
PDMS (polydimethylsiloxane)	Reagent	Dow Corning	Sylgard 184	Silicone Elastomer Kit
Plasma Preen-II 862	Tool	Plasmatic Systems, Inc.		Microwave plasma system
Model P-1	Tool	Warner Instruments	W2-64-0277	Series 20 Plain Platform, Model P-1
SA-NIK	Tool	Warner Instruments	W2-64-0291	Adapter for Nikon Diaphot/TE200/TE2000, SA-NIK
Oxygenated, heated ACSF (Artificial cerebro-spinal fluid)	Reagent			Exact composition will vary with application