Kit de ferramentas de código aberto: Benchtop Carbon Fiber Microelectrode Array para gravação de nervos

Eletrodos de fibra de carbono são menores que os neurônios e fazem danos mínimos. Além disso, eles podem ser fabricados com o mínimo de equipamentos especializados na parte superior do banco. A principal vantagem dessa técnica está na sua simplicidade.

Permite que os usuários construam e personalizem matrizes neurais, sem experiência em limpeza. Manipular as fibras de carbono e colocar o epóxi prateado é complicado e crítico. Estas duas peças tomam muita prática e controle motor fino.

O primeiro dia é sempre o pior, mas com a prática, depois de cerca de uma semana, você vai construir uma matriz neural funcional. Para começar, coloque um ferro de solda a 315 graus Celsius. Aplique fluxo em todas as almofadas de solda.

Forme pequenos montes de solda nas almofadas traseiras da matriz flex e, em seguida, solde os pinos em ambos os lados do conector. Uma vez seguro, empurre suavemente a ponta de ferro de solda, entre os pinos dianteiros, para soldar as conexões restantes na parte de trás. Aplique uma camada de fluxo adicional, se a solda demorar muito tempo, em seguida, solde a primeira fila de pinos para a placa.

Limpe o excesso de fluxo com álcool isopropílico 100% e uma escova de cerdas curtas. Em seguida, empurre lentamente o conjunto colocado epóxi com uma seringa, colocado lado de bisel para baixo sobre os pinos, para encapsular a conexão soldada. Coloque uma pequena linha do epóxi no traseiro da placa, e puxe-o para as bordas do conector para fixá-lo.

Faça capilares com um puxador de vidro e filamento. Corte um capilar de vidro puxado, de modo que sua ponta se encaixe entre os traços da matriz. Em seguida, colher aproximadamente uma proporção de epóxi prata em um prato de plástico, com as extremidades de madeira de dois aplicadores de ponta de algodão e misturá-lo.

Descarte os aplicadores após a mistura. Corte de dois a quatro milímetros, da extremidade de um feixe de fibra de carbono, em um papel de impressora com uma lâmina de barbear. Puxe um papel laminado, suavemente, sobre a parte superior do feixe para separar as fibras e o feixe.

Em seguida, leve um pouco de epóxi para o final do capilar puxado. E aplique-o suavemente entre todos os outros traços, na extremidade do tabuleiro, preenchendo a lacuna. Coloque uma fibra de carbono em cada traço epóxi, com pinças revestidas de teflon.

Em seguida, ajuste as fibras de carbono com um capilar limpo puxado, para fazer perpendicular até o final da placa de matriz flex e enterrá-las sob o epóxi. Coloque as matrizes em um bloco de madeira, com extremidades de fibra suspensas na borda do bloco. Asse o bloco de madeira e os arrays a 140 graus Celsius por 20 minutos, para curar o epóxi prateado e travar as fibras no lugar.

Se shorts epóxi prateados dois ou mais das fibras juntas, ele pode ser removido usando um capilar de vidro limpo, e gentilmente raspando-o fora da placa. Armazene as placas acabadas em uma caixa com plataforma elevada, para suspender as extremidades fibras do tabuleiro, para evitar a quebra de fibras. Aplique uma pequena gota de epóxi UV nos traços expostos com um capilar limpo, e continue adicionando gotículas, até que os traços estejam completamente cobertos.

Cure o epóxi UV sob uma caneta UV por dois minutos e repita-o para o outro lado da placa. Corte as fibras em um milímetro com um reticle estereoscópio e uma tesoura cirúrgica. Para verificar as conexões elétricas, defina o potencialiostat para zero volts, por cinco segundos, e estabilize o sinal gravado.

Execute um escaneamento de impedância de um quilohertz para cada fibra com um potencialiostat. Registo as medições através do software associado ao potencialiostat. Em seguida, mergulhe as fibras em água deionizada em um béquer, três vezes, para enxágüe-las.

Raspe suavemente Parileno C do chão, e refira fios na placa com pinças. Em seguida, corte dois comprimentos de cinco centímetros de fio de prata isolado com uma lâmina de barbear. Desolizar de dois a três milímetros de fio, de uma extremidade e cerca de 10 milímetros da extremidade oposta.

Em seguida, aqueça o ferro de solda a 315 graus Celsius, e aplique um pequeno fluxo nos fios. Insira de dois a três milímetros de um fio, em cada fio de eletrofisiologia na placa, e aplique solda na parte superior dos fios. Depois de permitir que a sonda esfrie, vire-a para aplicar uma solda na parte traseira do fio.

Corte qualquer fio exposto saindo do monte de solda traseira. Coloque as matrizes na caixa de armazenamento, dobrando os fios para trás, longe da fibra e fixando os fios na fita adesiva, para evitar possíveis interações com fios de fibra. Foram utilizadas imagens SEM das pontas para determinar o comprimento de carbono exposto e a geometria da ponta.

As fibras cortadas pela tesoura têm geometrias inconsistentes da ponta, com parileno C dobrando sobre a extremidade. As fibras de corte a laser NDYAG permanecem consistentes, na área do local de gravação, forma e impedância. As fibras queimadas levam ao maior tamanho de eletrodo, e a variabilidade da forma e uma ponta afiada.

Em média, 140 micrômetros de carbono foram reass exposidos. As fibras de corte a laser UV eram semelhantes às fibras queimadas, mostrando 120 micro metros de carbono, expostos da ponta. As impedâncias resultantes estavam dentro do alcance, para gravação eletrofisiológica.

As fibras de corte a laser NDYAG tinham a menor área de superfície, mas as maiores impedâncias. Seguido por fibras de corte de gás queimados e UV. No entanto, em todos os casos, as fibras revestidas PEDOT:pTS, caíram abaixo do limiar de 110 quilos.

Gravações agudas de quatro fibras de tratamento a laser UV, de comprimento de dois milímetros, simultaneamente implantadas no córtex motor de rato, mostraram três unidades em todas as fibras, sugerindo que o tratamento das fibras com o laser UV barato, é semelhante a outros métodos de corte. Ao tentar este protocolo, dê a si mesmo um espaço grande e limpo ao preencher fibras de carbono. É fácil acidentalmente varrer todas as suas fibras da mesa, porque não há espaço suficiente para manobras.

Estas matrizes são agora adequadas para gravações de unidades de sinal do cérebro. Essas técnicas de construção permitiram que o grupo do Dr. Barnes, da Universidade de Michigan, reportou e o grupo do Dr. Chiel na Case Western Reserve University, reportou intracelular