Stymulacja plasterków mózgu za pomocą sieci mikroprzepływowej i standardowej komory perfuzyjnej

Summary

Pokazujemy produkcję prostego urządzenia mikroprzepływowego, które można zintegrować ze standardowymi ustawieniami elektrofizjologii, aby w dobrze kontrolowany sposób wystawić powierzchnie mikroskalowe wycinka mózgu na działanie różnych neuroprzekaźników.

Abstract

Pokazaliśmy produkcję dwupoziomowego urządzenia mikroprzepływowego, które można łatwo zintegrować z istniejącymi ustawieniami elektrofizjologii. Dwupoziomowe urządzenie mikroprzepływowe jest wytwarzane przy użyciu dwuetapowego standardowego procesu litografii o ujemnym rezyście ¹. Pierwszy poziom zawiera mikrokanaliki z portami wlotowymi i wylotowymi na każdym końcu. Drugi poziom zawiera okrągłe otwory w mikroskali znajdujące się w połowie długości kanału i wyśrodkowane wraz z szerokością kanału. Metoda pompowania pasywnego służy do pompowania płynów z portu wlotowego do portu wylotowego ². Urządzenie mikroprzepływowe jest zintegrowane z gotowymi komorami perfuzyjnymi i umożliwia bezproblemową integrację z układem elektrofizjologicznym. Płyny wprowadzone do portów wlotowych przepływają przez mikrokanaliki w kierunku portów wylotowych, a także wydostają się przez okrągłe otwory znajdujące się na górze mikrokanalików do kąpieli perfuzyjnej. W ten sposób dolna powierzchnia wycinka mózgu umieszczonego w kąpieli w komorze perfuzyjnej i nad urządzeniem mikroprzepływowym może być narażona na działanie różnych neuroprzekaźników. Grubość urządzenia mikroprzepływowego w mikroskali i przezroczystość materiałów [szklane szkiełko nakrywkowe i PDMS (polidimetylosiloksan)] użytych do wykonania urządzenia mikroprzepływowego umożliwiają mikroskopię wycinka mózgu. Urządzenie mikroprzepływowe umożliwia modulację (zarówno przestrzenną, jak i czasową) bodźców chemicznych wprowadzanych do mikrośrodowisk wycinków mózgu.

Protocol

Produkcja form SU-8

Przygotowanie do mistrzostwa

1. Wzorzec SU-8 na podłożu z płytki krzemowej jest przygotowywany przy użyciu dwuetapowego standardowego procesu litografii o ujemnym oporze.
2. Ślady wyrównania na płytce krzemowej są usuwane za pomocą żyletki, ponieważ wysokość tych struktur (znajdujących się wzdłuż zewnętrznego obwodu płytki) jest większa niż rzeczywiste struktury urządzenia.
3. Wafel krzemowy jest następnie czyszczony za pomocą alkoholu izopropylowego i suszony w strumieniu_N2. Słupki nośne wykonane z taśmy o grubości mniejszej niż najwyższa konstrukcja urządzenia zastępują znaczniki wyrównania....

Discussion

Istniejące komory perfuzyjne w skali makro lub mikro są ograniczone pod względem rozdzielczości przestrzennej, jaką zapewniają w celu naświetlenia wycinków mózgu neuroprzekaźnikami. Zademonstrowana tutaj technologia urządzeń mikroprzepływowych pozwala przezwyciężyć to ograniczenie za pomocą prostych technik bioMEMS. Przewiduje się, że prostota wykonania urządzenia mikroprzepływowego i łatwość jego integracji z istniejącymi układami elektrofizjologicznymi pozwoli na szerokie zastosowanie zademonstrowanej technologii urząd.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
RC-26GPL	Tool	Warner Instruments	W2-64-0236	Niskoprofilowa duża wanna RC-26GLP Komora nagrywająca
SHD-26GH/10	Tool	Warner Instruments	W2-64-0253	Docisk ze stali nierdzewnej do RC-26G, rozstaw gwintów 1,0 mm
Odczynnik PDMS (polidimetylosiloksan)		Dow Corning	Sylgard 184	Zestaw elastomerów silikonowych
Plazma Preen-II 862	Tool	Plasmatic Systems, Inc.		Mikrofalowy system plazmowy
Model P-1	Tool	Warner Instruments	W2-64-0277	Seria 20 Zwykła platforma, Model P-1
SA-NIK	Tool	Warner Instruments	W2-64-0291	Adapter do Nikon Diaphot/TE200/TE2000, SA-NIK
Natleniony, podgrzewany ACSF (Sztuczny płyn mózgowo-rdzeniowy)	Odczynnik			Dokładny skład będzie się różnić w zależności od zastosowania