Name: Fabricage van Amperometrisch Elektroden (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2009-05-04T00:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 29 s
Description: Leer hoe je koolstofvezelelektroden fabriceert voor amperometrische detectie van catecholamine-afgifte uit vesikels in enkele cellen. Dit protocol biedt een betrouwbare methode voor neurochemisch onderzoek.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Wij danken dr. Aaron P. Fox aan de universiteit van Chicago, in wiens laboratorium dit protocol oorspronkelijk werd ontworpen, en William Roden (Saint Louis University) voor de verdere ontwikkeling van het protocol. Met dank aan de Whitehall Foundation en National Science Foundation voor ondersteuning.

Deel 1: Carbon Fiber Voorbereiding <ol><li> Snijd een bundel van koolstofvezels (we gebruiken 7μm diameter) met een lengte die is ~ 1,25 x de lengte van de capillaire pipet. </li><li> Verwijder de dimensionering door het koken van ~ 100 ml aceton in een container en het toevoegen van de vezels aan de hete, kokende aceton gedurende 30 minuten of langer. </li><li> Verwijder vezels van de warme aceton, en over te dragen aan een schone beker met 50-100 ml verse aceton. </li><li> Droge vezels door het plaatsen van de bundel op een open 150 mm petrischaal en airdry &#39;s nachts. </li></ol> Deel 2: Fire-polijsten capillairtjes <ol><li> Fire-polish elk capillair (we gebruiken micro-hematocriet capillaire buizen, 1,5 mm buitendiameter, binnendiameter 1,3 mm, 7,5 cm lang) door houden de buis in het midden met een tang en het blootstellen van de einde van de flame.Rotate de buis over 3 keer, terwijl in de vlam. </li><li> Omkeren van de buis en plaats het andere uiteinde in de vlam, opnieuw draaien 3 keer. </li><li> Plaats de brand-gepolijste buizen in een glazen schaal en transfer naar de oven tot ze klaar zijn om gevuld te worden met carbon vezels. </li></ol> Deel 3: Threading een Carbon Fiber in een capillair <ol><li> Net als bij de beschrijvingen van Machado et al.. (2008) en Mundroff en Wightman (2002), zuigen de vezel in de glazen buis met behulp van plastic buis verbonden met een stofzuiger met een filter. </li><li> Snijd de vezel met behulp van een scalpel.Leave ¼ inch van vezels uit de buis. </li></ol> Deel 4: Trekken pipet-Fiber in een elektrode Puller <ol><li> Plaats capillaire buis in de elektrode trekker (we gebruiken Narishige Japan Model PP-830) en draai de knoppen om de capillair zijn plaats te houden. </li><li> Manipuleren van de schakelaars uit te voeren twee trekt, ingesteld op de optimale trekker-instellingen. </li><li> Zodra de pipet wordt getrokken in de helft, scheid de twee helften door het snijden van de kale glasvezel in het centrum met een schaar. </li><li> Verwijder elke elektrode half en trek aan de uitstekende fiber to the glas seal.Trim breekt de vezel met een schaar, zodat slechts 1 / 8 inch van de vezel is links buiten van de buis. </li><li> Herhaal de stappen 1-4 tot ongeveer 16 vezel-elektroden worden getrokken. </li></ol> Deel 5: Het maken van Epoxy-Glass Seal <ol><li> Verhit een pre-made hoeveelheid van epoxy op een hete plaat is ingesteld op 55 ° C gedurende 6 minuten in een zuurkast. </li><li> Terwijl de epoxy is verwarming, wrap ~ 16 van de getrokken elektroden in een bundel met behulp van tape. </li><li> Nadat de EPON hars wordt verwarmd gedurende 6 minuten, voeg 0,7 gram XOF MPDA om de hete Epon Resin (14%, w / v). Meng door zwenken van de flacon. </li><li> Dip de bundel van de elektroden in de hete epoxy plus verharder solution.After ongeveer 20 sec, een voldoende hoeveelheid van epoxy zal het glas tips via capillaire werking in te voeren. </li><li> Ongedaan maken van de bundel, plaatsen elektroden op karton met sleuven en plaats deze lade in een oven op 100 ° C. </li><li> Na ten minste 48 uren, te onderzoeken elke elektrode onder een dissectie microscope.Discard elektroden die niet vullen met epoxy, een gebroken tip, hebben meer dan een vezel, etc.After de inspectie van elke elektrode, plaats ze terug op de kartonnen houder en weer terug in de oven.Electrodes zijn meestal goed voor ongeveer 1 maand na de fabricage. </li></ol> Deel 6: Het snijden van de Carbon Fiber <ol><li> Plaats carbon fiber elektrode voorzichtig op een glasplaatje met Teflon tape. </li><li> Visualiseer de tip onder een dissectie microscoop. </li><li> Gebruik een schone scalpel loodrecht dwars door de koolstofvezel om een ​​vlak en schoon oppervlak te verlaten voor de plaatsing van de koolstofvezel tegen een cel. </li></ol>

<ol><li>Mundorf, M. L., Wightman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amperometry+and+cyclic+voltammetry+with+carbon+fiber+microelectrodes+at+single+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Protocols+in+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Amperometry and cyclic voltammetry with carbon fiber microelectrodes at single cells.</a> Curr Protocols in Neurosci. 6 (14), 1-6 (2002).</li>
<li>Machado, D. J., Montesinos, M. S., Borges, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Good+practices+in+single-cell+amperometry%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Molec.+Biol%22%5BJournal%5D)">Good practices in single-cell amperometry.</a> Methods in Molec. Biol. 440, 297-313 (2008).</li>
</ol>

Dit protocol beschrijft hoe te genereren en te snijden amperometrische elektroden. Tijdens de amperometrische opnames, is een carbon fiber elektrode geplaatst tegen het oppervlak van een secretorische cel. Exocytotic activiteit wordt waargenomen als amperometrische spikes, die de elektrochemische stroom veroorzaakt door de overdracht van elektronen na oxidatie van de catecholamines aangeeft. Met de praktijk maken en snijden amperometrische elektroden, kan het geluidsniveau sterk worden verbeterd ten opzichte van veel va...

<table><tbody><tr><td>Epoxyharder 1,3-fenyleendiamine vlokken</td><td>Reagens</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P23954-100G04 716AJ</td><td>Aliquoten worden bewaard in een desiccator en mogen niet aan licht worden blootgesteld.</td></tr><tr><td>Koolstofvezels</td><td>Materiaal</td><td>Goodfellow</td><td>C005725</td><td></td></tr><tr><td>Micro-hematocrit capillaire buisjes</td><td>Materiaal</td><td>Fisher Scientific</td><td>NC9836768</td><td></td></tr><tr><td>Epoxyhars</td><td>Reagens</td><td>Miller-Stephenson</td><td>Epon Resin 828</td><td></td></tr><tr><td>Dissectiemicroscoop</td><td>Instrument</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Elektrodepuller</td><td>Instrument</td><td>Narishige International</td><td>PP-830</td><td>1e pull = 24.8 °C; 2e pull = 62.7 °C</td></tr><tr><td>Oven</td><td>Instrument</td><td></td><td></td><td>ingesteld op 100 °F.</td></tr><tr><td>Warmteplaat</td><td>Instrument</td><td></td><td></td><td>ingesteld op 55 °C</td></tr></tbody></table>

fabricage van amperometrisch elektroden

Fabrication of Amperometric Electrodes

Carbon fiber elektroden zijn cruciaal voor de detectie van catecholamine vrijlating uit de blaasjes in enkele cellen voor amperometrie metingen. Hier beschrijven we de technieken die nodig zijn om een ​​laag geluidsniveau (&lt;0,5 pA) elektroden te genereren. De technieken zijn aangepast op basis van gepubliceerde beschrijvingen van eerdere onderzoekers (1,2). Elektroden worden gemaakt door het bereiden van koolstofvezels en threading ze individueel in elke capillair met behulp van een vacuüm met een filter om de vezels zuigen. Vervolgens wordt de capillaire buis met glasvezel getrokken door een trekker elektrode, het creëren van twee helften, elk met een fijne puntige tip. De elektroden zijn gedrenkt in hete, vloeibare epoxy gemengd met verharder aan een epoxy-glazen afdichting te creëren. Ten slotte worden de elektroden in een oven geplaatst om de epoxy te genezen. Zorgvuldige behandeling van de elektroden is van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat ze gemaakt zijn consequent en zonder schade. Dit protocol laat zien hoe om te fabriceren en amperometrische elektroden geknipt voor de opname van enkelvoudige cellen.

Dit protocol beschrijft hoe het genereren van carbon fiber elektroden. De elektroden worden vervolgens gebruikt om de catecholamine vrijlating detecteren van blaasjes met koolstofvezel amperometrie.

Fabricage van Amperometrisch Elektroden

Koolstofvezelelektroden zijn essentieel voor de detectie van catecholamine-afgifte uit vesicles in individuele cellen voor amperometrische metingen. Hier ...

Dit protocol beschrijft hoe koolstofvezelelektroden worden vervaardigd. Eerst vullen we de glazen capillairen met koolstofvezels waarvan de sizing is verwijderd. Vervolgens trekken we de assemblage van vezel en capillair uit tot twee elektroden en knippen we de vezel door.Vervolgens brengen we de elektroden zo aan dat ze in epoxy kunnen worden gedoopt. Om de vezel in de elektrode af te dichten, bewaren we de vezelelektroden op een rek in een warme oven. Deze elektroden worden vervolgens gebruikt om catecholaminevrijgave uit blaasjes in individuele cellen te detecteren met koolstofvezel en barometrie.Succesvolle opnames vertonen weinig ruis en duidelijk onderscheidbare opwaartse pieken op het opnamespoor. Hallo, ik ben Carrie Pike van het laboratorium van Dr. Amy Harkins van de afdeling Pharmacological and Physiological Science aan de St. Louis University School of Medicine. Ik ga u een procedure laten zien voor het vervaardigen van koolstofvezelelektroden met een lage ruis, die worden gebruikt in pyrometrie voor het meten van de afgifte van catecholamines uit individuele cellen.Laten we beginnen met het voorbereiden van de koolstofvezels voor het maken van elektroden. Knip eerst in de zuurkast een bundel koolstofvezels af op een lengte die ongeveer 1,25 keer de lengte van de capillaire pipet is. Verwijder de sizing door ongeveer 100 milliliters aceton in een container te koken en de vezels gedurende 30 minuten of langer toe te voegen aan de kokende aceton.Verwijder na het koken de vezels uit de verhitte aceton en breng ze over naar een schoon bekerglas met 50 tot 100 milliliter verse aceton. Breng de vezels opnieuw over op aluminiumfolie, zodat deze uit de zuurkast kunnen worden verplaatst. Droog de vezels door het bundeltje op een open Petrischaal van 150 millimeter te plaatsen en de koolstofvezels een nacht aan de lucht te laten drogen.Nu de koolstofvezels zijn voorbereid, kunnen de glazen capillaire buisjes worden klaargemaakt voor het vuurpolijsten. Gebruik micro-hematocriet glazen capillaire buisjes met een lengte van 7,5 centimeter, een buitendiameter van 1,5 millimeter en een binnendiameter van 1,3 millimeter. Houd het buisje in het midden vast en houd één uiteinde in de vlam.Draai de buis ongeveer drie keer terwijl deze zich in de vlam bevindt. Keer de buis om, plaats het andere uiteinde in de vlam en draai deze opnieuw drie keer. Beide zijden van de capillaire buis zijn nu vlamgepolijst.Plaats de vuurgepolijste buisjes in een glazen schaal en breng ze over naar de oven totdat ze klaar zijn om te worden gevuld met koolstofvezels. Zorg ervoor dat u een beschermend gezichtsmasker draagt voordat u begint met het inrijgen van een koolstofvezel in een capillaire buis. Gebruik vervolgens plastic slangjes die via een filter zijn aangesloten op een vacuümsysteem om de vezel in de glazen buis te zuigen.Snijd vervolgens de vezel door met een scalpel. Zorg ervoor dat er aan beide uiteinden van de buis een stuk vezel van een kwart inch uitsteekt. De ingevoerde koolstofvezel is nu klaar om de pipetvezelelektrode mee uit te trekken.Plaats de capillaire buis in de elektrode-pool en draai de knoppen vast om de capillaire buis op zijn plaats te houden. Stel vervolgens de pool in op de optimale instellingen en bedien de schakelaars om twee polen uit te voeren. Zodra de pipet in tweeën is getrokken, scheidt u de twee helften door de naakte vezel in het midden door te knippen.Gebruik een schaar. Verwijder elk elektrodehalfgedeelte en trek aan de uitstekende vezel om de glazen verzegeling te breken. Trim de vezel met een schaar zodat er slechts één achtste inch van de vezel buiten de buis overblijft.Herhaal deze stappen tot er ongeveer 16 zijn. De vezelelektroden worden uitgetrokken voordat ze worden afgedicht om de epoxyglasafdichting te maken. Ten eerste: verhit een vooraf bereid aliquot epoxy gedurende zes minuten op een warmteplaat die is ingesteld op 55 °C. Terwijl de epoxy wordt verhit, bundelt u in een zuurkast ongeveer 16 van de uitgetrokken elektroden.Gebruik tape nadat de epoxy zes minuten is verhit en voeg 0,7 gram harder toe aan de warme epoxy. Meng dit door het flesje te draaien. Dompel de bundel elektroden in de warme oplossing van epoxy en harder.Dompel het bundeltje twee keer onder, telkens gedurende ongeveer vijf seconden, zodat er door capillaire werking voldoende epoxy in de glazen tips vloeit. Maak het bundeltje los en plaats de elektroden in een kartonnen houder met gleuven. Plaats deze tray in een oven die is ingesteld op 100 degrees Fahrenheit.Examineer na ten minste 48 uur elke elektrode onder een dissectiemicroscoop. Verwerp de elektroden die niet met epoxy zijn gevuld. Gebruik een smash tip.Heeft meer dan één vezel of kan om andere redenen niet worden gebruikt. Plaats de elektroden na inspectie terug op de kartonnen houder en vervolgens terug in de oven. Elektroden zijn doorgaans ongeveer één maand na fabricage houdbaar en vereisen het afknippen van de koolstofvezel voordat ze worden gebruikt voor pyrometrie in een cel.Om de koolstofvezel door te snijden, plaatst u de koolstofvezelelektrode voorzichtig op een objectglas met Teflontape. Visualiseer de punt onder een dissectiemicroscoop. Gebruik vervolgens een schoon scalpelmesje om loodrecht door de koolstofvezel te snijden, zodat er een vlak, schoon oppervlak overblijft voor de plaatsing van de koolstofvezel tegen een cel.Vlak voor de opnames. Vul de capillaire opnieuw met drie molar kaliumchloride met behulp van een vulspuit, en zorg ervoor dat het uiteinde tegenover de vezel wordt gedroogd. Om overtollig zout te verwijderen.Plaats de elektrode op de zilver/zilverchloride-pellet van de elektrodehouder. Sluit deze elektrisch aan op de pyrometrie-headstage. Draai de elektrodehouder vast om de elektrode stabiel te houden.Positioneer de elektrode naast de cel en begin met het registreren van RO-metriekgebeurtenissen. Dit protocol beschrijft hoe tric-elektroden kunnen worden vervaardigd en gesneden. Tijdens tric-registraties wordt een koolstofvezelelektrode tegen het oppervlak van een secretoire cel geplaatst.Exocytotische activiteit wordt waargenomen als tric-pieken, wat wijst op de elektrochemische stroom veroorzaakt door de overdracht van elektronen na oxidatie van de catecholamines. Met oefening bij het maken en knippen van EmPro metric-elektroden kunnen de ruisniveaus aanzienlijk worden verbeterd ten opzichte van veel commercieel verkrijgbare elektroden. Ik heb u zojuist laten zien hoe u parametrische koolstofvezelelektroden fabriceert bij het uitvoeren van deze procedure.Het is belangrijk om nauwgezet aandacht te besteden aan de details van het protocol voor consistente elektroden met een lage ruis. Dat is alles. Bedankt voor het kijken en veel succes met uw experimenten.

Research

JoVE Journal

Biology

Biologie

Het manipuleren van vloeistoffen en zwevende deeltjes in de micro-en nano-schaal is steeds meer een realiteit als enabling technologies, zoals AC elektrokinetics, verder te ontwikkelen. Hier bespreken we de fysica achter AC elektrokinetics, hoe u deze apparaten en hoe de experimentele waarnemingen te interpreteren fabriceren.

AC elektrokinetische Verschijnselen Gegenereerd door micro-elektrode Structures

In dit artikel wordt de bouw van een multiplex microneedle-gebaseerde sensor. Het apparaat wordt ontwikkeld in situ bemonstering en elektrochemische analyse van meerdere analyten in een snelle en selectief. We zien de klinische geneeskunde en biomedische onderzoek wordt gebruik gemaakt van deze microneedle op basis van sensoren.

Holle microneedle-gebaseerde sensor voor multiplexverzending transdermale Elektrochemische Sensing

Dit artikel beschrijft een biofabrication benadering: depositie van stimuli reagerende polysachariden in de aanwezigheid van voorgespannen elektroden biocompatibel films kan worden gefunctionaliseerd met cellen of eiwitten te maken. We tonen een bench-top strategie voor de generatie van de films en hun fundamentele toepassingen voor het maken van interactieve biofunctionalized oppervlakken voor lab-on-a-chip toepassingen.

Het overbruggen van de Bio-elektronische interface met Biofabrication

De studie toont de groei van iridium-oxide gereduceerd grafeen oxide (IrO 2 -RGO) nanohybride dunne films op onregelmatige en ruwe gezeefdrukt koolstof substraat door middel van een groene elektrochemische synthese, en de uitvoering ervan als een pH-sensor met een patroonpapier-vloeibare platform .

Iridium-Oxide gereduceerde Grafeen Oxide nanohybride Thin Film Modified Gezeefdrukt elektroden als Disposable elektrochemische Paper microfluïdische pH Sensoren

Dit protocol beschrijft een op oplossings gebaseerde fabricage-strategie voor high-performance, flexibele, transparante elektroden met volledig ingebed, dik metaalnetwerk. Flexibele transparante elektroden vervaardigd door dit proces tonen onder de hoogste gerapporteerde prestaties, waaronder ultra-lage velweerstand, hoge optische transmissie, mechanische stabiliteit onder buigen, sterke substraathechting, oppervlak gladheid en milieubestabiliteit.

Schaalbare Oplossing-Verwerkte Fabricage Strategie voor High Performance, Flexibele, Transparante Elektroden Met Embedded Metal Mesh

Een eenvoudige voorbereidingsmethode van elektroden met behulp van het bulkmateriaal Fe 4.5 Ni 4.5 S 8 wordt gepresenteerd. Deze methode verschaft een alternatieve techniek voor conventionele elektrodefabrikatie en beschrijft de vereisten voor onconventionele elektrodematerialen, waaronder een eenvoudige elektrocatalytische testmethode.

Eenvoudige methoden voor de bereiding van niet-edele metalen bulk-elektroden voor elektrokatalytische toepassingen

On-site microbiële verrijking of in situ -teelttechnieken kunnen het vergemakkelijken van het isolement van de microbiële taxa moeilijk-aan-cultuur, vooral uit laag-biomassa of geochemically extreme omgevingen. Hier beschrijven we een elektrochemische opstelling zonder gebruik te maken van een externe krachtbron te verrijken van microbiële stammen die kunnen extracellulaire elektronentransport (EET).

Zichzelf staande elektrochemische Set-up te verrijken Anode-respiring bacteriën ter plaatse

Wij rapporteren hier, het protocol voor de fabricage van een Nafion-coating, polyaniline-matiemaatschappij, elektrochemisch verminderde grafeen oxide chemiresistive micro pH sensor. Deze chemiresistor gebaseerde, solid-state micro pH sensor kan detecteren pH veranderingen in real-time tijdens een fermentatieproces Lactococcus lactis .

Productie van een Nafion-coating, verminderd grafeen Oxide/Polyaniline Chemiresistive Sensor op een pH van de Monitor in Real-time tijdens microbiële gisting

Dit document heeft tot doel een methode te presenteren om gladde en goed gecontroleerde films van zilverchloride (AgCl) te vormen met aangewezen dekking bovenop dunne filmzilverelektroden.

Fabricage van dunne film zilver / zilverchloride elektroden met fijn gecontroleerde enkele laag zilverchloride

We beschrijven waterige en organische oplosmiddelsystemen voor de elektropolymerisatie van poly(3,4-ethyleendioxythiofeen) om dunne lagen op het oppervlak van gouden micro-elektroden te creëren, die worden gebruikt voor het detecteren van analyten met een laag molecuulgewicht.

Elektrochemische bereiding van poly(3,4-ethyleendioxythiofeen) lagen op goud micro-elektroden voor urinezuur-sensing toepassingen

Ons doel was om een bijgewerkte, gemakkelijk te volgen gids te bieden voor de fabricage en het testen van epimysiale elektromyografie-elektroden. Daartoe geven we instructies voor de inkoop van materialen en een gedetailleerde doorloop van het fabricage- en testproces.

Ontwikkeling van een goedkope epimysiale elektromyografie-elektrode: een vereenvoudigde workflow voor fabricage en testen

Leer hoe je koolstofvezelelektroden fabriceert voor amperometrische detectie van catecholamine-afgifte uit vesikels in enkele cellen. Dit protocol biedt een betrouwbare methode voor neurochemisch onderzoek.

Fabricage van Amperometrisch Elektroden

Meer video's verkennen