Name: Zestaw narzędzi typu open source: laboratoryjny zestaw mikroelektrod z włókna węglowego do nagrywania nerwów (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-10-29T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 50 s
Description: Naucz się tworzyć włóknowe mikroelektrody węglowe do nagrywania nerwów in vivo bez doświadczenia w cleanroomie. Ta metoda umożliwia badaczom neurofizjologii budowę niestandardowych macierzy elektrod z minimalnym uszkodzeniem tkanek.

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

Ta praca była wspierana finansowo przez National Institutes of Neurological Disorders and Stroke (UF1NS107659 i UF1NS115817) oraz National Science Foundation (1707316). Autorzy dziękują za wsparcie finansowe ze strony University of Michigan College of Engineering oraz wsparcie techniczne ze strony Michigan Center for Materials Characterization i Van Vlack Undergraduate Laboratory. Autorzy dziękują dr Khalilowi Najafiemu za użycie jego lasera Nd:YAG oraz Lurie Nanofabrication Facility za użycie ich maszyny do osadzania parylenu C. Chcielibyśmy również podziękować firmie Specialty Coating Systems (Indianapolis, IN) za pomoc w komercyjnym badaniu porównawczym powłok.

<ol><li>Szostak, K. M., Grand, L., Constandinou, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+interfaces+for+intracortical+recording%3A+Requirements%2C+fabrication+methods%2C+and+characteristics%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Neural interfaces for intracortical recording: Requirements, fabrication methods, and characteristics.</a> Frontiers in Neuroscience. 11, 665(2017).</li>
<li>Cunningham, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+closed-loop+human+simulator+for+investigating+the+role+of+feedback+control+in+brain-machine+interfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">A closed-loop human simulator for investigating the role of feedback control in brain-machine interfaces.</a> Journal of Neurophysiology. 105 (4), 1932-1949 (2011).</li>
<li>Yoshida, K., Bertram, M. J., Hunter Cox, T. G., Riso, R. R. Peripheral nerve recording electrodes and techniques. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aYoshida%2C+K+%22Neuroprosthetics%3A+Theory+and+Practice%22">Neuroprosthetics: Theory and Practice</a>. Horch, K., Kipke, D. , World Scientific. 377-466 (2017).</li>
<li>Dweiri, Y. M., Stone, M. A., Tyler, D. J., McCallum, G. A., Durand, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+high+contact-density%2C+flat-interface+nerve+electrodes+for+recording+and+stimulation+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Fabrication of high contact-density, flat-interface nerve electrodes for recording and stimulation applications.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (116), e54388(2016).</li>
<li>Kim, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cuff+and+sieve+electrode+%28CASE%29%3A+The+combination+of+neural+electrodes+for+bi-directional+peripheral+nerve+interfacing%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Cuff and sieve electrode (CASE): The combination of neural electrodes for bi-directional peripheral nerve interfacing.</a> Journal of Neuroscience Methods. 336, 108602(2020).</li>
<li>Ciancio, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Control+of+prosthetic+hands+via+the+peripheral+nervous+system%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Control of prosthetic hands via the peripheral nervous system.</a> Frontiers in Neuroscience. 10, 116(2016).</li>
<li>Jiman, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-channel+intraneural+vagus+nerve+recordings+with+a+novel+high-density+carbon+fiber+microelectrode+array%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Multi-channel intraneural vagus nerve recordings with a novel high-density carbon fiber microelectrode array.</a> Scientific Reports. 10 (1), 15501(2020).</li>
<li>Welle, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sharpened+and+mechanically+robust+carbon+fiber+electrode+arrays+for+neural+interfacing%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Neural+Systems+and+Rehabilitation+Engineering%22%5BJournal%5D)">Sharpened and mechanically robust carbon fiber electrode arrays for neural interfacing.</a> IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 29, 993-1003 (2021).</li>
<li>Moffitt, M. A., McIntyre, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Model-based+analysis+of+cortical+recording+with+silicon+microelectrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Model-based analysis of cortical recording with silicon microelectrodes.</a> Clinical Neurophysiology. 116 (9), 2240-2250 (2005).</li>
<li>Neural cuff. Ardiem Medical. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.ardiemmedical.com/neural-cuff/">http://www.ardiemmedical.com/neural-cuff/</a> (2021).</li>
<li>Nerve-cuff electrodes. Micro-Leads Neuro. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.microleadsneuro.com/research-products/?jumpto=nerve-cuff">https://www.microleadsneuro.com/research-products/?jumpto=nerve-cuff</a> (2021).</li>
<li>Mortimer, J. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perspectives+on+new+electrode+technology+for+stimulating+peripheral+nerves+with+implantable+motor+prostheses%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Rehabilitation+Engineering%22%5BJournal%5D)">Perspectives on new electrode technology for stimulating peripheral nerves with implantable motor prostheses.</a> IEEE Transactions on Rehabilitation Engineering. 3 (2), 145-154 (1995).</li>
<li>Boretius, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+transverse+intrafascicular+multichannel+electrode+%28TIME%29+to+interface+with+the+peripheral+nerve%5BTitle%5D)+AND+%22Biosensors+%26+Bioelectronics%22%5BJournal%5D)">A transverse intrafascicular multichannel electrode (TIME) to interface with the peripheral nerve.</a> Biosensors & Bioelectronics. 26 (1), 62-69 (2010).</li>
<li>Grill, W. M., Norman, S. E., Bellamkonda, R. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Implanted+neural+interfaces+biochallenges+and+engineered+solutions%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Implanted neural interfaces biochallenges and engineered solutions.</a> Annual Review of Biomedical Engineering. 11, 1-24 (2009).</li>
<li>Larson, C. E., Meng, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+for+the+peripheral+nerve+interface+designer%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">A review for the peripheral nerve interface designer.</a> Journal of Neuroscience Methods. 332, 108523(2020).</li>
<li>Christensen, M. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+foreign+body+response+to+the+Utah+Slant+Electrode+Array+in+the+cat+sciatic+nerve%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomaterialia%22%5BJournal%5D)">The foreign body response to the Utah Slant Electrode Array in the cat sciatic nerve.</a> Acta Biomaterialia. 10 (11), 4650-4660 (2014).</li>
<li>Patel, P. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+in+vivo+stability+assessment+of+carbon+fiber+microelectrode+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neural+Engineering%22%5BJournal%5D)">Chronic in vivo stability assessment of carbon fiber microelectrode arrays.</a> Journal of Neural Engineering. 13 (6), 066002(2016).</li>
<li>Yoshida Kozai, T. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasmall+implantable+composite+microelectrodes+with+bioactive+surfaces+for+chronic+neural+interfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Materials%22%5BJournal%5D)">Ultrasmall implantable composite microelectrodes with bioactive surfaces for chronic neural interfaces.</a> Nature Materials. 11 (12), 1065-1073 (2012).</li>
<li>Saito, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+carbon+fibers+to+biomaterials%3A+A+new+era+of+nano-level+control+of+carbon+fibers+after+30-years+of+development%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Society+Reviews%22%5BJournal%5D)">Application of carbon fibers to biomaterials: A new era of nano-level control of carbon fibers after 30-years of development.</a> Chemical Society Reviews. 40 (7), 3824-3834 (2011).</li>
<li>Welle, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+and+characterization+of+a+carbon+fiber+peripheral+nerve+electrode+appropriate+for+chronic+recording%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+Journal%22%5BJournal%5D)">Fabrication and characterization of a carbon fiber peripheral nerve electrode appropriate for chronic recording.</a> FASEB Journal. 34 (1), 1(2020).</li>
<li>Guitchounts, G., Cox, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((64-Channel+carbon+fiber+electrode+arrays+for+chronic+electrophysiology%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">64-Channel carbon fiber electrode arrays for chronic electrophysiology.</a> Scientific Reports. 10 (1), 3830(2020).</li>
<li>Patel, P. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+density+carbon+fiber+arrays+for+chronic+electrophysiology%2C+fast+scan+cyclic+voltammetry%2C+and+correlative+anatomy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neural+Engineering%22%5BJournal%5D)">High density carbon fiber arrays for chronic electrophysiology, fast scan cyclic voltammetry, and correlative anatomy.</a> Journal of Neural Engineering. 17 (5), 056029(2020).</li>
<li>Massey, T. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Open-source+automated+system+for+assembling+a+high-density+microwire+neural+recording+array%5BTitle%5D)+AND+%222016+International+Conference+on+Manipulation%2C+Automation+and+Robotics+at+Small+Scales+%28MARSS%29%22%5BJournal%5D)">Open-source automated system for assembling a high-density microwire neural recording array.</a> 2016 International Conference on Manipulation, Automation and Robotics at Small Scales (MARSS). , 1-7 (2016).</li>
<li>Schwerdt, H. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subcellular+probes+for+neurochemical+recording+from+multiple+brain+sites%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Subcellular probes for neurochemical recording from multiple brain sites.</a> Lab Chip. 17, 1104-1115 (2017).</li>
<li>Welle, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultra-small+carbon+fiber+electrode+recording+site+optimization+and+improved+in+vivo+chronic+recording+yield%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neural+Engineering%22%5BJournal%5D)">Ultra-small carbon fiber electrode recording site optimization and improved in vivo chronic recording yield.</a> Journal of Neural Engineering. 17 (2), 026037(2020).</li>
<li>Guitchounts, G., Markowitz, J. E., Liberti, W. A., Gardner, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+carbon-fiber+electrode+array+for+long-term+neural+recording%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neural+Engineering%22%5BJournal%5D)">A carbon-fiber electrode array for long-term neural recording.</a> Journal of Neural Engineering. 10 (4), 046016(2013).</li>
<li>Gillis, W. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carbon+fiber+on+polyimide+ultra-microelectrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neural+Engineering%22%5BJournal%5D)">Carbon fiber on polyimide ultra-microelectrodes.</a> Journal of Neural Engineering. 15 (1), 016010(2018).</li>
<li>Dong, T., Chen, L., Shih, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser+sharpening+of+carbon+fiber+microelectrode+arrays+for+brain+recording%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Micro+and+Nano-Manufacturing%22%5BJournal%5D)">Laser sharpening of carbon fiber microelectrode arrays for brain recording.</a> Journal of Micro and Nano-Manufacturing. 8 (4), 041013(2020).</li>
<li>Massey, T. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+high-density+carbon+fiber+neural+recording+array+technology%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neural+Engineering%22%5BJournal%5D)">A high-density carbon fiber neural recording array technology.</a> Journal of Neural Engineering. 16 (1), 016024(2019).</li>
<li>Romeni, S., Valle, G., Mazzoni, A., Micera, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tutorial%3A+a+computational+framework+for+the+design+and+optimization+of+peripheral+neural+interfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Tutorial: a computational framework for the design and optimization of peripheral neural interfaces.</a> Nature Protocols. 15 (10), 3129-3153 (2020).</li>
<li>Khani, H., Wipf, D. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+tip-protected+polymer-coated+carbon-fiber+ultramicroelectrodes+and+pH+ultramicroelectrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+The+Electrochemical+Society%22%5BJournal%5D)">Fabrication of tip-protected polymer-coated carbon-fiber ultramicroelectrodes and pH ultramicroelectrodes.</a> Journal of The Electrochemical Society. 166 (8), 673-679 (2019).</li>
<li>El-Giar, E. E. D. M., Wipf, D. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+tip-protected+poly%28oxyphenylene%29+coated+carbon-fiber+ultramicroelectrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Electroanalysis%22%5BJournal%5D)">Preparation of tip-protected poly(oxyphenylene) coated carbon-fiber ultramicroelectrodes.</a> Electroanalysis. 18 (23), 2281-2289 (2006).</li>
<li>Venkatraman, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+and+in+vivo+evaluation+of+PEDOT+microelectrodes+for+neural+stimulation+and+recording%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Neural+Systems+and+Rehabilitation+Engineering%22%5BJournal%5D)">In vitro and in vivo evaluation of PEDOT microelectrodes for neural stimulation and recording.</a> IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 19 (3), 307-316 (2011).</li>
<li>Petrossians, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrodeposition+and+Characterization+of+Thin-Film+Platinum-Iridium+Alloys+for+Biological+Interfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Electrochemical+Society%22%5BJournal%5D)">Electrodeposition and Characterization of Thin-Film Platinum-Iridium Alloys for Biological Interfaces.</a> Journal of the Electrochemical Society. 158 (6), 269-276 (2011).</li>
<li>Lee, C. D., Hudak, E. M., Whalen, J. J., Petrossians, A., Weiland, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-impedance%2C+high+surface+area+Pt-Ir+electrodeposited+on+cochlear+implant+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+The+Electrochemical+Society%22%5BJournal%5D)">Low-impedance, high surface area Pt-Ir electrodeposited on cochlear implant electrodes.</a> Journal of The Electrochemical Society. 165 (12), 3015-3017 (2018).</li>
<li>Cassar, I. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrodeposited+platinum-iridium+coating+improves+in+vivo+recording+performance+of+chronically+implanted+microelectrode+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Electrodeposited platinum-iridium coating improves in vivo recording performance of chronically implanted microelectrode arrays.</a> Biomaterials. 205, 120-132 (2019).</li>
<li>Taylor, I. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+dopamine+detection+sensitivity+by+PEDOT%2Fgraphene+oxide+coating+on+in+vivo+carbon+fiber+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Biosensors+and+Bioelectronics%22%5BJournal%5D)">Enhanced dopamine detection sensitivity by PEDOT/graphene oxide coating on in vivo carbon fiber electrodes.</a> Biosensors and Bioelectronics. 89, 400-410 (2017).</li>
<li>Mohanaraj, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold+nanoparticle+modified+carbon+fiber+microelectrodes+for+enhanced+neurochemical+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Gold nanoparticle modified carbon fiber microelectrodes for enhanced neurochemical detection.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (147), e59552(2019).</li>
<li>Pusch, J., Wohlmann, B. Chapter 2 - Carbon fibers. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPusch%2C+J+%22Inorganic+and+composite+fibers.+Production%2C+properties%2C+and+applications%22">Inorganic and composite fibers. Production, properties, and applications</a>. , Woodhead Publishing. 31-51 (2019).</li>
<li>Budai, D., Hernádi, I., Mészáros, B., Bali, Z. K., Gulya, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrochemical+responses+of+carbon+fiber+microelectrodes+to+dopamine+in+vitro+and+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biologica+Szegediensis%22%5BJournal%5D)">Electrochemical responses of carbon fiber microelectrodes to dopamine in vitro and in vivo.</a> Acta Biologica Szegediensis. 54 (2), 155-160 (2010).</li>
</ol>

Autorzy oświadczają, że nie mają konkurencyjnych interesów finansowych.

Substytucje materiałów Chociaż wszystkie użyte materiały są podsumowane w Tabeli Materiałów, bardzo niewiele materiałów musi pochodzić od konkretnych dostawców. Płyta Flex Array musi pochodzić od wymienionego dostawcy, ponieważ jest to jedyna firma, która może wydrukować elastyczną płytę. Łącznik Flex Array należy również zamówić u wymienionego dostawcy, ponieważ jest to łącznik zastrzeżony. Parylen C jest wysoce zalecany jako materiał izolacyjny dla włókien, ponieważ zapewnia powło...

Wiele badań neurobiologicznych opiera się na rejestrowaniu sygnałów neuronowych za pomocą elektrofizjologii (ePhys). Te sygnały neuronowe mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia funkcji sieci neuronowych i nowatorskich metod leczenia, takich jak mózg, maszyna i interfejsy nerwów obwodowych1,2,3,4,5,6. Badania nad nerwami obwodowymi wymagają niestandardowych lub dostępnych na rynku neuronowych elektrod rejestrujących. Elektrody do rejestracji neuronowej - unikalne narzędzia o wymiarach w skali mikronowej i delikatnych materiałach - wymagają specjalistycznego zestawu umiejętności i sprzętu do ich wytwarzania. Opracowano szereg specjalistycznych sond do określonych zastosowań końcowych; Oznacza to jednak, że eksperymenty muszą być projektowane w oparciu o obecnie dostępne sondy komercyjne lub laboratorium musi zainwestować w rozwój specjalistycznej sondy, co jest długotrwałym procesem. Ze względu na szeroką gamę badań neuronalnych w nerwach obwodowych, istnieje duże zapotrzebowanie na wszechstronną sondę ePhys4,7,8. Idealna sonda ePhys charakteryzowałaby się małym miejscem nagrywania, niską impedancją9 i realistyczną finansowo ceną za implementację w systemie3.
Obecne komercyjne elektrody zazwyczaj są albo elektrodami zewnątrznerwowymi, albo mankietowymi (Neural Cuff10, MicroProbes Nerve Cuff Electrode11), które znajdują się na zewnątrz nerwu, lub wewnątrzpęczkowe, które przenikają do nerwu i znajdują się w interesującym nas pęczku. Jednak gdy elektrody mankietu znajdują się dalej od włókien, odbierają więcej hałasu z pobliskich mięśni i innych pęczków, które mogą nie być celem. Sondy te mają również tendencję do zwężania nerwu, co może prowadzić do biofoulingu - nagromadzenia komórek glejowych i tkanki bliznowatej - na granicy elektrod podczas gojenia się tkanki. Elektrody wewnątrzpęczkowe (takie jak LIFE12, TIME13 i Utah Arrays14) zapewniają selektywność pęczków i mają dobry stosunek sygnału do szumu, co jest ważne w rozróżnianiu sygnałów do łączenia maszyn. Jednak te sondy mają problemy z biokompatybilnością, a nerwy z czasem ulegają deformacji3,15,16. W przypadku zakupu komercyjnego, obie te sondy mają statyczne konstrukcje bez możliwości dostosowania do eksperymentu i są kosztowne dla nowszych laboratoriów.
W odpowiedzi na wysokie koszty i problemy z biokompatybilnością prezentowane przez inne sondy, elektrody z włókna węglowego mogą stanowić drogę dla laboratoriów neurobiologicznych do budowy własnych sond bez potrzeby specjalistycznego sprzętu. Włókna węglowe są alternatywnym materiałem do nagrywania o małej obudowie, która pozwala na wstawianie o niskich uszkodzeniach. Włókna węglowe zapewniają lepszą biokompatybilność i znacznie niższą reakcję blizn niż krzem17,18,19 bez intensywnego przetwarzania w pomieszczeniu czystym5,13,14. Włókna węglowe są elastyczne, trwałe, łatwo integrują się z innymi biomateriałami19 i mogą przenikać i nagrywać z nerve7,20. Pomimo wielu zalet włókien węglowych, wiele laboratoriów uważa, że ręczne wytwarzanie tych matryc jest uciążliwe. Niektóre grupy21 łączą włókna węglowe w wiązki, które razem dają większą (~200 μm) średnicę; Jednak, o ile nam wiadomo, wiązki te nie zostały zweryfikowane w Nerve. Inni wyprodukowali zindywidualizowane układy elektrod z włókna węglowego, chociaż ich metody wymagają prowadnic z włókna węglowego wyprodukowanych w pomieszczeniach czystych22,23,24 oraz sprzętu do wypełniania swoich tablic17,23,24. Aby rozwiązać ten problem, proponujemy metodę wytwarzania matrycy z włókna węglowego, którą można wykonać na stole laboratoryjnym, co pozwala na improwizowane modyfikacje. Powstały w ten sposób układ zachowuje zindywidualizowane końcówki elektrod bez specjalistycznych narzędzi do wypełniania włókien. Dodatkowo prezentowanych jest wiele geometrii dopasowanych do potrzeb eksperymentu badawczego. Opierając się na poprzednim work8,17,22,25, ten artykuł zawiera szczegółowe metodologie ręcznego budowania i modyfikowania kilku stylów tablic przy minimalnym czasie szkolenia w pomieszczeniu czystym.

<table><tbody><tr><td>Małże z 3 bolcami</td><td>05-769-6Q</td><td>Fisher</td><td>Ilość: 2 Koszt jednostkowy (USD): 20</td></tr><tr><td>3,4-etylenodioksytiofen (25 g) (PEDOT)</td><td>96618</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 102</td></tr><tr><td>353ND-T Epoxy (8 uncji)++ (tylko ZIF i płyta szeroka)</td><td>353ND-T/8OZ</td><td>Technologia epoksydowa</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): </td></tr><tr><td>Elektroda referencyjna 48 Ag / AgCl (3M NaCl) (zestaw 3 sztuk)</td> <td>50-854-570</td><td>Fisher</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 100</td></tr><tr><td>Autolab</td><td>PGSTAT12</td><td>Metrohm</td><td></td></tr><tr><td>Lampa lutownicza</td><td>1WG61</td><td>Grainger</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 36</td></tr><tr><td>Włókna węglowe</td><td>T-650/35 3K</td><td>Cytec Thornel</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): n/a</td></tr><tr><td>Taśma węglowa</td><td>NC1784521</td><td>Fisher</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 27</td></tr><tr><td>Aplikator z bawełnianą końcówką</td><td>WOD1002</td><td>MediChoice</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 0.57</td></tr><tr><td>Opóźniony zestaw Epoxy++</td><td>1FBG8</td><td>Grainger</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 3</td></tr><tr><td>DI Woda</td><td>nie</td><td>dotyczy nie dotyczy</td><td>Ilość: n/a Koszt jednostkowy (USD): n/a</td></tr><tr><td>Pęseta Dumont #5</td><td>50-822-409</td><td>Fisher</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 73</td></tr><tr><td>Flex Array**</td><td>n/a</td><td>MicroConnex</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 68</td></tr><tr><td>Ilość Flux</td><td>SMD291ST8CC</td><td>DigiKey</td><td>: 1 Koszt jednostkowy (USD): 13</td></tr><tr><td>Szklane kapilary (opakowanie 350 sztuk)</td><td>50-821-986</td><td>Fisher</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 60</td></tr><tr><td>Naczynie szklane</td><td>nie</td><td>dotyczy nie</td> dotyczy <td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): nie dotyczy</td></tr><tr><td>Hirose Connector (tylko ZIF)</td><td>H3859CT-ND</td><td>DigiKey</td><td>Ilość: 2 Koszt jednostkowy (USD): 2</td></tr><tr><td>Szklana butelka</td> odporna na światło <td>nie dotyczy</td><td>Fisher</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): n/a</td></tr><tr><td>Filiment grzewczy do mikropipet</td><td>FB315B</td><td>Sutter Instrument Co</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): n/a</td></tr><tr><td>Ściągacz do mikropipet</td><td>P-97</td><td>Sutter Instrument Co</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): nie dotyczy</td></tr><tr><td>Rękawice nitrylowe (opakowanie 200 sztuk)</td><td>19-041-171C</td><td>Fisher</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 47</td></tr><tr><td>Oprogramowanie do sortowania offline</td><td>nie dotyczy</td><td>Plexon</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): n/a</td></tr><tr><td>Omnetics Connector* (tylko Flex Array)</td><td>A79025-001</td><td>Omnetics Inc</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 35</td></tr><tr><td>Łącznik Omnetics* (tylko Flex Array)</td><td>A79024-001</td><td>Omnetics Inc</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 35</td></tr><tr><td>Złącze Omnetics na</td><td>ZIF ZCA-OMN16</td><td>Tucker-Davis Technologies</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): nie dotyczy</td></tr><tr><td>Złącze zacisku pinowego (tylko płyta szeroka)</td><td>ED11523-ND</td><td>Ilość DigiKey</td><td>: 16 Koszt jednostkowy (USD): 10</td></tr> Schowek na <tr><td>sondę</td><td>G2085</td><td>Melmat</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 2</td></tr><tr><td>Razor Blade</td><td>4A807</td><td>Grainger</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 2</td></tr><tr><td>SEM post</td><td>16327</td><td>lnf</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 3</td></tr><tr><td>Srebrna żywica epoksydowa (1 uncja) ++</td><td>H20E/1 uncja</td><td>Technologia epoksydowa</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 125</td></tr><tr><td>Srebrne druty GND REF</td><td>50-822-122</td><td>Fisher</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 423.2</td></tr><tr><td>P-toulenoidochronian sodu (pTS)- 100g</td><td>152536</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 59</td></tr><tr><td>Lut</td><td>24-6337-9703</td><td>DigiKey</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 60</td></tr><tr><td>Grot lutownicy</td><td>T0054449899N-ND</td><td>Digikey</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 13</td></tr><tr><td>Stacja lutownicza</td><td>WD1002N-ND</td><td>Digikey</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 374</td></tr><tr><td>System utwardzania SpotCure-B UV LED</td><td>nie dotyczy</td><td>FusionNet LLC</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 895</td></tr><tr><td>Pręt ze stali nierdzewnej</td><td>nie</td><td>dotyczy nie dotyczy</td><td>Ilość: 1 Koszt za sztukę (USD): n/a</td></tr><tr><td>Płytka mieszająca</td><td>n/a</td><td>Fisher</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): brak</td></tr> danych <tr><td>Nożyczki chirurgiczne</td><td>08-953-1B</td><td>Fisher</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 100</td></tr><tr><td>TDT Shroud (tylko ZIF)</td><td>Z3_ZC16SHRD_RSN</td><td>TDT</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 3.5</td></tr><tr><td>Pęseta teflonowa</td><td>50-380-043</td><td>Fisher</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 47</td></tr><tr><td>UV & Okulary ochronne w świetle widzialnym</td><td>92522</td><td>Loctite</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 45</td></tr> UV <tr><td>Epoksyd (8 uncji) ++ (tylko Flex Array)</td> <td>OG142-87/8OZ</td><td>Technologia epoksydowa</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 83</td></tr><tr><td>Laser UV</td><td>nie dotyczy</td><td>Ilość WER</td><td>: 1 Koszt jednostkowy (USD): 30</td></tr><tr><td>Łódź do ważenia (opakowanie 500 sztuk)</td><td>08-732-112</td><td>Fisher</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 58</td></tr><tr><td>Wide Board +</td> <td>nie dotyczy</td><td>zaawansowanych obwodów</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 3</td></tr><tr><td>Aktywna scena czołowa ZIF</td><td>ZC16</td><td>Tucker-Davis Technologies</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 925</td></tr><tr><td>Pasywna stacja czołowa ZIF</td><td>ZC16-P</td><td>Tucker-Davis Technologies Ilość</td><td>: 1 Koszt jednostkowy (USD): 625</td></tr><tr><td>ZIF*</td><td>n/a</td><td>Obwody od wybrzeża do wybrzeża</td><td>Ilość: 1 Koszt jednostkowy (USD): 9</td></tr></tbody></table>

zestaw narzędzi typu open source: laboratoryjny zestaw mikroelektrod z włókna węglowego do nagrywania nerwów

Open-source Toolkit: Benchtop Carbon Fiber Microelectrode Array for Nerve Recording

Konwencjonalne sondy nerwów obwodowych są głównie produkowane w pomieszczeniu czystym, co wymaga użycia wielu drogich i wysoce wyspecjalizowanych narzędzi. W artykule przedstawiono proces "lekkiej" produkcji matryc elektrod neuronowych z włókna węglowego w pomieszczeniach czystych, który może być szybko nauczony przez niedoświadczonego użytkownika pomieszczenia czystego. Ten proces wytwarzania matrycy elektrod z włókna węglowego wymaga tylko jednego narzędzia do pomieszczeń czystych, maszyny do osadzania Parylene C, której można się szybko nauczyć lub zlecić komercyjnemu zakładowi przetwórczemu po marginalnych kosztach. Ten proces produkcyjny obejmuje również ręczne wypełnianie płytek drukowanych, izolację i optymalizację końcówek. 
Trzy różne optymalizacje końcówek analizowane tutaj (laser Nd:YAG, lampa lutownicza i laser UV) dają różne geometrie końcówek i impedancje 1 kHz, przy czym włókna z palnikiem skutkują najniższą impedancją. Podczas gdy poprzednie eksperymenty udowodniły skuteczność lasera i elektrody lutowniczej, ten artykuł pokazuje również, że włókna wycinane laserowo UV mogą rejestrować sygnały neuronowe in vivo. Istniejące matryce z włókna węglowego albo nie mają zindywidualizowanych elektrod na rzecz wiązek, albo wymagają prowadnic wyprodukowanych w pomieszczeniach czystych dla populacji i izolacji. Proponowane tablice wykorzystują tylko te narzędzia, które mogą być używane na stole do populacji światłowodów. Ten proces produkcji matrycy elektrod z włókna węglowego pozwala na szybkie dostosowanie produkcji matryc masowych po obniżonej cenie w porównaniu z dostępnymi na rynku sondami.

Walidacja końcówek: obrazy SEM 
Poprzednie prace20 wykazały, że cięcie nożyczkami prowadziło do niestabilnych impedancji, ponieważ Parylene C zaginał się w obrębie miejsca rejestracji. Cięcie nożyczkami jest tutaj stosowane wyłącznie do przycięcia włókien do pożądanej długości przed ich obróbką dodatkową metodą cięcia wykańczającego. Obrazy SEM końcówek posłużyły do określenia długości odsłoniętego węgla oraz geometrii końcówki (Rycina 8).
<p c...

Tutaj opisujemy metodologię produkcji konfigurowalnych układów elektrod z włókna węglowego do nagrywania in vivo w nerwach i mózgu.

Zestaw narzędzi typu open source: laboratoryjny zestaw mikroelektrod z włókna węglowego do nagrywania nerwów

Conventional peripheral nerve probes are primarily fabricated in a cleanroom, requiring the use of multiple expensive and highly specialized tools. This ...

Elektrody z włókna węglowego są mniejsze niż neurony i wyrządzają minimalne szkody. Ponadto mogą być produkowane przy użyciu minimalnego specjalistycznego sprzętu na blacie stołu. Główną zaletą tej techniki jest jej prostota.Pozwala użytkownikom budować i dostosowywać macierze neuronowe bez konieczności korzystania z pomieszczeń czystych. Manipulowanie włóknami węglowymi i umieszczanie srebrnej żywicy epoksydowej jest trudne i krytyczne. Te dwie części wymagają dużo praktyki i kontroli motorycznej.Pierwszy dzień jest zawsze najgorszy, ale z praktyką, po około tygodniu, zbudujesz funkcjonalną macierz neuronową. Na początek ustaw lutownicę na 315 stopni Celsjusza. Nałóż topnik na wszystkie pola lutownicze.Uformuj małe kopce lutowia na tylnych padach elastycznej matrycy, a następnie piny po obu stronach złącza. Po zamocowaniu delikatnie wepchnij końcówkę lutownicy między przednie piny, aby pozostałe połączenia z tyłu. Nałóż dodatkową warstwę topnika, jeśli zajmuje dużo czasu, przedni rząd pinów do płytki.Usuń nadmiar topnika za pomocą 100% alkoholu izopropylowego i szczotki z krótkim włosiem. Następnie powoli popchnij ułożony zestaw żywicy epoksydowej za pomocą strzykawki, umieszczonej ukośnie w dół na kołkach, aby zamknąć lutowane połączenie. Połóż małą linię żywicy epoksydowej na tylnej stronie płyty i pociągnij ją za krawędzie złącza, aby ją zabezpieczyć.Wykonaj kapilary za pomocą ściągacza do szkła i filamentu. Wytnij wyciągniętą szklaną kapilarę, tak aby jej końcówka zmieściła się między ścieżkami matrycy. Następnie nabierz około jeden do jednego srebrnej żywicy epoksydowej do plastikowego naczynia drewnianymi końcami dwóch aplikatorów z bawełnianą końcówką i wymieszaj.Po wymieszaniu wyrzuć aplikatory. Wytnij od dwóch do czterech milimetrów od końca wiązki z włókna węglowego na papier do drukarki za pomocą żyletki. Delikatnie przeciągnij laminowany papier przez górną część wiązki, aby oddzielić włókna i wiązkę.Następnie nałóż trochę żywicy epoksydowej na wyciągnięty koniec kapilary. I delikatnie nałóż go między co drugi ślad, na końcu deski, wypełniając lukę. Umieść jedno włókno węglowe w każdej ścieżce epoksydowej za pomocą pęsety pokrytej teflonem.Następnie wyreguluj włókna węglowe za pomocą czystej, ciągniętej kapilary, aby były prostopadłe do końca płyty elastycznej i zakop je pod żywicą epoksydową. Umieść tablice na drewnianym klocku, z włóknami wystającymi poza krawędź bloku. Piecz drewniany klocek i tablice w temperaturze 140 stopni Celsjusza przez 20 minut, aby utwardzić srebrną żywicę epoksydową i zablokować włókna na miejscu.Jeśli srebrna żywica epoksydowa zwiera ze sobą dwa lub więcej włókien, można ją usunąć za pomocą czystej szklanej kapilary i delikatnie zeskrobać ją z płyty. Przechowuj gotowe deski w pudełku z podniesioną platformą, aby zawiesić włókniste końce deski, aby zapobiec pękaniu włókien. Nałóż niewielką kroplę żywicy epoksydowej UV na odsłonięte ślady za pomocą czystej kapilary i kontynuuj dodawanie kropel, aż ślady zostaną całkowicie pokryte.Utwardź żywicę epoksydową UV pod pisakiem UV przez dwie minuty i powtórz to dla drugiej strony deski. Przytnij włókna do jednego milimetra za pomocą siatki stereoskopowej i nożyczek chirurgicznych. Aby sprawdzić połączenia elektryczne, ustaw potencjostat na zero woltów na pięć sekund i ustabilizuj nagrany sygnał.Uruchom skanowanie impedancji jednego kiloherca dla każdego włókna za pomocą potencjostatu. Rejestruj pomiary za pomocą oprogramowania powiązanego z potencjostatem. Następnie zanurz włókna w dejonizowanej wodzie w zlewce trzy razy, aby je wypłukać.Delikatnie zeskrob Parylene C z ziemi i odnieś przewody na płytce za pomocą pęsety. Następnie wytnij dwa pięciocentymetrowe odcinki izolowanego srebrnego drutu za pomocą żyletki. Odizoluj od dwóch do trzech milimetrów drutu, z jednego końca i około 10 milimetrów z drugiego końca.Następnie podgrzej lutownicę do 315 stopni Celsjusza i nałóż niewielki topnik na druty. Włóż od dwóch do trzech milimetrów jednego drutu do każdego przewodu elektrofizjologicznego na płytce i nałóż lut na górną część przewodów. Po pozostawieniu sondy do ostygnięcia, odwróć ją, aby nałożyć trochę lutu na tylną część drutu.Odetnij odsłonięty drut wystający z tylnego kopca lutowniczego. Umieść tablice w pudełku do przechowywania, zginając przewody do tyłu, z dala od światłowodu i zabezpiecz przewody na taśmie klejącej, aby zapobiec potencjalnym interakcjom przewodów światłowodowych. Obrazy SEM końcówek wykorzystano do określenia odsłoniętej długości włókna węglowego i geometrii końcówki.Włókna cięte nożycowo mają niespójną geometrię końcówki, z Parylene C składającym się na końcu. Włókna wycinane laserowo NDYAG pozostają spójne, w obszarze miejsca nagrywania, kształtu i impedancji. Włókna palnikowane z rozdmuchiwaniem prowadzą do największego rozmiaru i zmienności kształtu elektrody oraz zaostrzonej końcówki.Średnio 140 mikrometrów węgla zostało ponownie wystawionych na działanie promieni słonecznych. Włókna cięte laserowo UV były podobne do włókien wypalanych przez rozdmuchiwanie, pokazując 120 mikrometrów węgla, odsłoniętego od końcówki. Uzyskane impedancje mieściły się w zakresie umożliwiającym rejestrację elektrofizjologiczną.Włókna cięte laserowo NDYAG miały najmniejszą powierzchnię, ale najwyższe impedancje. Następnie palnik rozdmuchowy i włókna cięte laserowo UV. Jednak we wszystkich przypadkach włókna powlekane PEDOT:pTS spadły poniżej progu 110 kiloomów.Ostre nagrania z czterech włókien laserowych UV o długości dwóch milimetrów, jednocześnie wszczepionych do kory ruchowej szczura, wykazały trzy jednostki na wszystkich włóknach, co sugeruje, że obróbka włókien za pomocą niedrogiego lasera UV jest podobna do innych metod cięcia. Wypróbowując ten protokół, zapewnij sobie dużą, czystą przestrzeń podczas wypełniania włókien węglowych. Łatwo jest przypadkowo zmieść wszystkie włókna ze stołu, ponieważ nie ma wystarczająco dużo miejsca do manewrowania.Matryce te są teraz odpowiednie do nagrań jednostek sygnałowych z mózgu. Te techniki konstrukcyjne pozwoliły grupie dr Barnesa z Uniwersytetu Michigan na złożenie raportu oraz grupie dr Chiela z Case Western Reserve University na złożenie raportu na temat badań wewnątrzkomórkowych

open-source-toolkit-benchtop-carbon-fiber-microelectrode-array-for

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

Wideo pokazuje, jak używać zestawu mikroelektrod (MEA) do rejestrowania aktywności elektrofizjologicznej neuronów pochodzących z ludzkich indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (hiPSC). Aktywność elektrofizjologiczna z wielodołkowego MEA zawierającego kokulturę neuronów i astrocytów jest rejestrowana w celu wykrycia potencjałów czynnościowych z wielu neuronów w sieci, potwierdzając pomyślne różnicowanie hiPSC w neurony.

Pomiar aktywności elektrofizjologicznej sieci neuronalnych za pomocą układów mikroelektrod

Ten film demonstruje procedurę konfiguracji komory rejestracyjnej z penetrującym układem mikroelektrod (PMEA) do przechwytywania sygnałów neuronowych z rozłożonego hipokampa. Metoda ta pozwala nam badać szybkość i kierunek propagacji aktywności neuronalnej w obrębie rozwiniętego hipokampa in vitro.

Rejestracja aktywności neuronalnej rozwiniętej tkanki hipokampa za pomocą penetrującego układu mikroelektrod

Ten film demonstruje test oparty na matrycy mikroelektrod do badania aktywności sieci neuronalnej w odcinkach rdzenia kręgowego myszy. Najpierw rejestruje się aktywność elektrofizjologiczną z powierzchownego rogu grzbietowego (SDH) warstwy. Następnie wprowadza się inhibitor kanału potasowego w celu przedłużenia depolaryzacji, co skutkuje synchroniczną aktywnością rytmiczną w całej sieci neuronalnej.

Oparta na mikroelektrodach ocena sieci neuronalnych w wycinkach rdzenia kręgowego myszy

Ten film pokazuje wykonanie płaskiej elektrody do owijania nerwów. Prezentuje integrację metalu ekranującego i precyzyjnych warstw polimeru w celu uzyskania efektywnej powierzchni nagrywania. Proces ten polega na łączeniu, utwardzaniu, przycinaniu i cięciu warstw polimerowych w celu uzyskania optymalnego kontaktu nerwowego i dokładnego rejestrowania sygnału.

Wytwarzanie elektrod nerwowych z płaskim interfejsem do rejestrowania aktywności neuronalnej

Różne powłoki elektrod wpływają na wydajność rejestracji neuronowej poprzez zmiany właściwości elektrochemicznych, chemicznych i mechanicznych. Porównanie elektrod in vitro jest stosunkowo proste, jednak porównanie odpowiedzi in vivo jest zwykle skomplikowane ze względu na różnice w odległości między elektrodami a neuronami oraz między zwierzętami. Ten artykuł zawiera solidną metodę porównywania elektrod do rejestracji neuronowej.

Metoda systematycznej oceny elektrochemicznej i elektrofizjologicznej elektrod rejestrujących działanie neuronów

Nauka unikania shuttle-boxów jest dobrze ugruntowana w neuronauce behawioralnej. Protokół ten opisuje, w jaki sposób uczenie się w pudełku wahadłowym u gryzoni można połączyć z specyficzną dla miejsca elektryczną mikrostymulacją wewnątrzkorową (ICMS) i jednoczesnymi przewlekłymi zapisami in vivo jako narzędzie do badania wielu aspektów uczenia się i percepcji.

Połączony trening w skrzynce wahadłowej z rejestracją i stymulacją kory elektrofizjologicznej jako narzędziem do badania percepcji i uczenia się

Ten artykuł zawiera szczegółowy opis procesu produkcji płaskiej elektrody nerwowej o wysokiej gęstości kontaktu (FINE). Elektroda ta jest zoptymalizowana pod kątem selektywnego rejestrowania i stymulowania aktywności neuronalnej w nerwach obwodowych.

Wytwarzanie elektrod nerwowych o płaskim interfejsie o dużej gęstości kontaktowej do zastosowań związanych z rejestracją i stymulacją

W tym badaniu przedstawiono metodologię wykonywania wielomiejscowych zapisów elektrofizjologicznych in vivo ze szlaku hiperbezpośredniego w znieczuleniu uretanowym.

Ostre zapisy elektrofizjologiczne in vivo lokalnych potencjałów pola i aktywności wielocząsteczkowej ze szlaku hiperbezpośredniego u znieczulonych szczurów

Opisujemy tutaj metodę wytwarzania matryc mikroelektrod Ti3C2 MXene i wykorzystywania ich do rejestracji neuronowej in vivo.

Produkcja matryc mikroelektrod Ti3C2 MXene do rejestracji neuronowej in vivo

Ten protokół opisuje procedurę konstruowania układów mikroelektrod z włókna węglowego do przewlekłych i ostrych zapisów elektrofizjologicznych in vivo u myszy (Mus musculus) i fretki (Mustela putorius furo) z wielu obszarów mózgu. Każdy krok, po zakupie surowych włókien węglowych do implantacji matrycy mikroelektrodowej, jest szczegółowo opisany, z naciskiem na budowę matrycy mikroelektrodowej.

Budowa i implementacja układów mikroelektrod z włókna węglowego do przewlekłych i ostrych nagrań in vivo

Opracowaliśmy uproszczone i opłacalne podejście do produkcji elektrod i przeprowadziliśmy zapisy sygnałów w wielu regionach u swobodnie poruszających się myszy. Wykorzystanie optogenetyki, wraz z elektrofizjologią wieloregionalną i rejestracją sygnału wapnia, umożliwiło ujawnienie aktywności neuronalnej w różnych regionach w modelu rozpalania napadów.

Zintegrowana metoda tworzenia elastycznych i wygodnych optymór elektrofizjologicznych do wieloregionalnego zapisu in vivo

Naucz się tworzyć włóknowe mikroelektrody węglowe do nagrywania nerwów in vivo bez doświadczenia w cleanroomie. Ta metoda umożliwia badaczom neurofizjologii budowę niestandardowych macierzy elektrod z minimalnym uszkodzeniem tkanek.

Zestaw narzędzi typu open source: laboratoryjny zestaw mikroelektrod z włókna węglowego do nagrywania nerwów

Przeglądaj więcej filmów