Abstract
Antallet fysiologiske undersøkelser i mus, Mus musculus, har opplevd en siste bølge, parallelt med veksten i metoder for genetisk målretting for mikrokretsen disseksjon og sykdom modellering. Innføringen av optogenetics, for eksempel, har åpnet for toveis manipulering av genetisk-identifiserte nevroner, på en enestående tidsoppløsning. For å utnytte disse verktøyene og få innsikt i dynamiske samspill mellom hjernen kretser, er det viktig at man har evnen til å ta opp fra ensembler av nerveceller dypt inne i hjernen av denne lille gnager, i både hode-fast og fritt oppfører forberedelser. For å ta opp fra dype strukturer og distinkte cellelagene krever en forberedelse som tillater presis fremme av elektroder mot ønskede områder av hjernen. For å ta opp nevrale ensembler, er det nødvendig at hver elektrode være uavhengig bevegelig, slik at eksperimentator å løse individuelle celler og samtidig la neighbORING elektroder uforstyrret. Å gjøre begge deler i et fritt oppfører mus krever en elektrode stasjon som er lett, spenstig, og tilpasses for å målrette bestemte strukturer i hjernen.
En teknikk for å designe og fabrikkere miniatyr, ultralett vekt, Microdrive elektrode arrays som er individuelt tilpasses og enkelt monteres fra kommersielt tilgjengelige deler blir presentert. Disse enhetene er lett skalerbar og kan tilpasses til strukturen blir målrettet; det har vært brukt med hell til å ta opp fra thalamic og kortikale områder i et fritt oppfører dyret under naturlige atferd.
Introduction
Mus musculus har, på grunn av dens genetiske tractability, raskt bli dyremodellen grepet av fysiologer interessert i mikrokretsen nivå disseksjon av genetisk-identifiserte neuroner og i å undersøke musemodeller av human sykdom. For eksempel har den nylige lanseringen av årsaks genetiske verktøy, for eksempel optogenetic og kjemiske genetiske aktuatorer tillatt experimentalists å teste nødvendigheten og tilstrekkelighet av identifiserte nevrale kretser i oppførsel 1-4. Den store tilgjengeligheten av rekombinante transgene mus driver linjer (CRE-linjer), har forsterket den eksperimentelle enkle der nevroner subtyper er målrettet, og legger til verdien av musen for disse eksperimentene 5.
Likeledes har genetiske skjermer og genom brede sammenslutninger av vanlige nevrologiske og psykiatriske lidelser lettere identifikasjon av genetiske risikofaktorer for hjernen sykdom 6,7. Disse fremskritt, kombinert med den voksendeverktøykasse for genetisk manipulasjon og genom prosjektering hos mus, har gjort det organismen av valget for modellering sykdom hos mennesker. Kombinasjonen av sykdomsmodeller og årsaks genetiske verktøy gir en enestående mulighet for å forstå hjernen sykdom og identifisere krets-nivå mål for intervensjoner.
For å fullt ut utnytte disse molekylære verktøy og innsikt i mikrokretsen funksjon i helse og sykdom, er det viktig å par dem med fysiologiske avlesninger av hjernens aktivitet. Ideelt sett ville experimenter være i stand til å overvåke et stort antall neuroner under opprettholdelse av enkeltcelleoppløsningen. Ekstracellulære, multi-elektrode opptak i fritt oppfører dyr gir slik mulighet; Imidlertid har bruken av denne teknologien i mus vært begrenset. For å ta opp fra små mål (f.eks CA1 lag i hippocampus), er nødvendig som små bevegelser i opptak elektroder følgende Surgic bruk av justerbare elektroderal implantering gjør det umulig å opprettholde stabiliteten opptaks 8,9. Tradisjonelt har de metoder som har vært anvendt for å bevege elektrodene i hjernen pålegge vekt begrensninger når de brukes i mus, noe som gjør det vanskelig å kople opptak av et stort antall neuroner med virkemåten i denne organisme.
Her er metoder innført for å fabrikkere miniatyr, ultra-lette, microelectrode arrays som er individuelt tilpasses til hjernen regionen blir målrettet, optogenetics-kompatibel, og enkelt monteres fra kommersielt tilgjengelige deler. Hver "Microdrive" innenfor multi-elektrode "hyperfart" utnytter en fjær-og-skruemekanisme for å fremme elektrode og en plastskinne, bygget inn i motkompenserings organ, for å motvirke dreiemomentet fra skruen. Først, er prosessen med å utforme de hyperfart organer og Microdrive i et CAD-program for 3D-utskrift beskrevet. Ved å designe hyperfart organer som er tilpassetfor spesifikke strukturer, er det mulig å øke presisjonen av målretting og for ytterligere å øke utbyttet av produktet. For det andre, blir fremstillingsprosessen beskrevet i detalj, karakterisert ved at den multi-elektrodesystem er satt sammen for hånd av deler som er kommersielt tilgjengelige. Denne teknikken har blitt brukt, med hell, å ta opp fra ensembler av nerveceller i hippocampus, thalamus og cortex i fritt oppfører dyret under naturlig beite og operante oppgaver.
Protocol
1. Design Intent
- Identifisere hjernen regionen valg (lateral geniculate nucleus (LGN, visuell thalamus)) ved å bla gjennom sagittal deler av de elektroniske musehjerneatlas.
- På A / P koordinatene (-2,3 - -2,7 mm), er LGN bredeste. Bruk denne regionen til å utforme stasjonen nederst (bottom stykker).
MERK: En totalt 8 uavhengig av hverandre bevegbare elektroder kan brukes til å målrette LGN (4-6 elektroder vil gjøre det til LGN, er 2-4 elektroder tilsatt for å oppveie implantasjon feil, Figur 1A). - I Solidworks, tegne en skisse av design kroppen (figur 1B) foran flyet. Klikk skisse, og bruke kombinasjonen av linjer og kurver til å tegne en skisse som vil omfatte konturene for drive basen, håndtak og polyamid halv spor, som vist da. Sørg for at konturen ikke inneholder noen åpne hull. Deretter klikker du Avslutt Sketch.
- Deretter velger både foran og høyre flyene, og klikk "Create Axis ". Deretter lage 3D-design kroppen modellen ved å rotere den markerte blå skisse kontur (figur 1B) 360 °. I funksjonsmenyen, klikk på "Revolved Boss / Base". Velg midtlinjen som aksen. I parametere delen under ledelse 1 klikk Blind, og under vinkel velge 360.00 grader. I den valgte konturene delen, sørge for at den blå uthevet kontur er den som er valgt.
- Lag en polyimide halvsporet ved rullerende den røde markerte konturer 13 ° (figur 1C, øverst til venstre). Trinn er identisk med 1.4 ovenfor bortsett fra vinkel-spesifikasjonen
- Lag én stasjon håndterer ved rullerende den grønne kontur 15 ° (figur 1C, øverst til høyre).
- Lag den andre stasjonen håndtakene ved hjelp av sirkelmønster funksjon (figur 1C, nederst til venstre). I funksjonsmenyen, klikk på "Circular Pattern". I parametere, velger midtlinjen som aksen. Velg en80,00 grader som vinkel og 2 som antallet forekomster. Sørg for at den første håndtaket er valgt under "Funksjoner for å Pattern".
- Lag seksten polyimide halv-spor ved hjelp av sirkelmønster funksjon (figur 1C, nederst til venstre). Utføre lignende bevegelser til 1,7, men velg det første polyimide halv spor som "funksjoner for å Pattern". Vinkelen er 22,5 ° og antall forekomster som er 16 (Merk: Dette er bare 360 ° delt på antall ganger du ønsker å mønster funksjonen)
- Opprett en ny plan som å trekke polyimid stikkontakten. Oppnå dette ved å klikke på "Sett inn" på hovedmenyen. Klikk "Reference geometri", velg de to sidene av polyamid halv slots, og klikk deretter på "Create New Plane"; (Figur 1D, øverst)
- Lag Microdrive mottaket (skruehullet, polyimider hull og anti-moment rail (figur 1D, nederst). Oppnå dette ved å skapeen skisse som omfatter alle disse funksjonene på det nye flyet opprettet i 1.9. Legg merke til at for de anti-dreiemomentskinner, definerer en senterlinje mellom de to sider av polyamid øverste sporene. Deretter trekker den anti-dreiemomentskinner ved å opprette to sirkler vinkelrett på senterlinjen, hvis sentre er en radius fra hverandre, og deretter å trimme midten kontur.
- I Egenskaper-menyen, klikk på "Extrude Boss / Base" for å lage antitorque jernbane og velge en blind extrude på 10 mm går oppover og 2 mm går nedover. For skruehullet og polyimide hull, klikk på "Extrude cut", og velg blind 6mm, og noen mms går oppover for begge (Figur 1E, venstre).
- Mønster mikro-drive mottaket 16x, med sentrum som dreieaksen (22,5 °, 16 tilfeller lik avstand), (figur 1E, høyre)
- På toppen av håndtaket, tegner en 3 mm x 3 mm boksen begynner ved senteret spissen av drivhåndtaket, som vender mot et sentraltXIS. Ekstrudere denne 2 mm og oppover ved hjelp av "Extrude Boss" funksjon. Tegne sirkler av 1mm diameter på steder der EIB skruene skal gå på. Etterpå gjør 1,5 mm "Extrude Cut" for å lage et hull. Deretter mønster boksen og hullet to ganger ved hjelp av sirkelmønster funksjon (Tekst overlegg: 180 °, to tilfeller lik avstand, om sentrale aksen).
- Bruk dimensjoner (i millimeter) i figur 1F å trekke en topp stykke skisse. Bruk "Extrude Boss / Base" for å lage en 3D-modell av den.
MERK: Etter disse trinnene stasjonen design er fullført. Den fysiske stasjonen kroppen er skapt gjennom prosessen med stereolithography. Det finnes en rekke selskaper som tilbyr stereolithography utskrift basert på STL-filer. Vi anbefaler tjenester som kan skrive ut i hard plast (for eksempel ACCURA® 55), med en minimumsoppløsning på minst 0,1 mm.
2. Utarbeidelse av hyperfart Komponenter
- Legg ut et lite(: '. / 0116' ID / OD 0,0071 ''; Wall: 0,00225) stykke dobbeltsidig tape på et flatt underlag og kutte det nødvendige antall 31 g polyamid rør til ca 8 centimeter (Tall 2A - 2B) .
- Legg ut det første laget av føringsrør på dobbeltsidig tape, ta vare å plassere føringsrør så nært som mulig til hverandre på båndet. DAB en liten mengde tynn, cyanoakrylat-lim over laget av polyimider. (Figur 2C)
- Raskt legge ut en andre lag polyimider (figur 2D).
- Lag en fiberoptisk plassholder ved hjelp av en 26 G kanyle. Sikre at dette blir smurt med en teflonbasert glidemiddel før de blir innlemmet i forsamlingen (figur 2E).
- Påfør en linje av epoksy 4-5 mm i lengden vinkelrett på polyimid bunten (figur 2F). Når epoksyen har herdet (2-3 timer), fjerne tapen fra det nederste laget og reepoxy den andre siden. Etter at epoksyen har herdet på nytt, kan de 26 G kanylen fjernes og konstruktet kuttet på midten ved hjelp av et barberblad (figur 2G), som resulterer i to polyimid matriser, som hver kan brukes i en hyperfart (figur 2H).
- Skriv ut kjeglen mal på en transparent papir og klippe en tilsvarende ark med heavy duty aluminiumsfolie (Tall 3A - 3C).
- Påfør et lag med epoxy på aluminiumsfolie og raskt bruke transparentpapir. Ved hjelp av en tung gjenstand eller en treplugg, glatte ut epoksy, slik at det er jevnt fordelt (figur 3D).
- Skjær ut kjeglen mal og klemme sammen ved hjelp av en alligator klipp. Til slutt bruker du en annen skvett av epoxy å permanent feste bitene (Figur 3E).
3. sluttmontasje av Microdrive
- Fest EIB til stasjonen kroppen, Og sett den 26 G kanyle gjennom polyamid styrerøret matrise. Juster polyimide matrise med stasjonen kroppen ved hjelp av den fiberoptiske hull i EIB å sikre at føringsrørene er vinkelrett på EIB og epoxy matrisen til stasjonen kroppen å ta vare for å sikre at ingen epoxy strømmer inn i styre rør eller inn i drive kroppen (Tall 4A - 4C).
- Merk hvert føringsrør i polyimid matrisen til en tilsvarende brakett på den indre vegg av driv kroppen. Skyv en liten ring på 33 G polyimide over hvert styrerøret og inn i braketten og bruke en liten mengde cyanoacrylate lim til å feste hver styrerøret. (Figurene 4D - 4E) Til slutt, epoksy hele anordningen til innerveggen av driv kroppen og kutte polyimider, slik at de rager like over den indre leppe (figur 4F - 4G).
- Bygg en Microdrive forsamlingen ved å sette en av custom-built skruer gjennom hullet i midten av en topp stykke etterfulgt av en av de 5 mm fjærer. Skyv ytre hull av toppstykket over en av skinnene, og stasjonen forsiktig skruen. Kjør skruen til våren når det er minimum komprimert lengde. (Tall 4H - 4I) Gjenta denne prosessen for hver rail / Microdrive (figur 4J).
- Slå stasjonen rekke opp ned og ta et bilde av styrerøret matrise. Dette bildet vil bli brukt til å kartlegge plasseringen av føringsrøret som tilsvarer hver Microdrive (Figur 4K).
- Sett et polyimid rør (0,005 ") i hvert føringsrør fra bunnen av driv basen. La bærerøret strekker seg 1-2 mm fra toppen av det fullt senket Micro og registrering på fotografiet identiteten til den tilsvarende mikro-stasjonen. (Tall 4L - 4M)
- Epoxy Polyimidrøret at Microdrive støtte, tar seg ikke å let epoxy kjøre gjennom Microdrive på våren eller skruen (Tall 4N, 4P - 4Q).
- Senk alle Microdrive. Skjær alle polyimid rør plant på bunnen av polyimid matriks (figur 4O).
- Monter elektrode grensesnittkortet til stasjonen basen ved hjelp av to # 00-90 x 3/16 '' skruer (Figur 4R).
MERK: På dette punktet stasjonen matrisen er klar til å bli lastet med stereotrodes eller tetrodes. For detaljer om tetrode konstruksjon og lasting, kan du se 10. Den trykte drive basen og Microdrive er utformet i Solidworks 2011 3D DAK-programvare: Link til nedlastingsSolidWorks-filer. - Etter lasting, invertere stasjonen og senk skjerming kjegle over stasjonen, slik at bare den nederste stykke stikker. Fest skjerming kjegle ved epoxying kjeglen til stasjonen kroppen.
- Etter at konusen er festet, strippe en liten lengderustfritt stål wire (0,008 '' Bare, .011 '' Coated) og pin til EIB. Skrap den indre del av konusen med en nål aluminium og jorde ståltråd til konusen ved hjelp av sølvmaling. Når sølv malingen har tørket, forsterke med en skvett av epoxy. Alternativt, kan ståltråden direkte festes til konusen med en skvett av ledende epoxy (MG Chemicals, Surrey, Canada).
Representative Results
Implantat konstruksjon er en prosess som starter med utformingen av 3D trykte motkompenserings (figur 1), som beveger seg til bygging av bunnstykket (figur 2), skjerming membran (figur 3), og den endelige montasje av hyperfart, ved individuell konstruksjon av Microdrive (figur 4). Disse trinnene er fulgt ved å laste Microdrive med elektroder (se 10). Etter dette trinnet, er det mulig å bruke disse enhetene til å spille inn fra flere områder av hjernen. I figur 5, spor eksempel fra en samtidig registrering av den sideveis geniculate kjernen (LGN) og hippocampus (HPC) er vist. Stabiliteten av de enkeltheter som er vist i figur 5B har vært bemerkelsesverdig, som viser konsistente bølgeformer over en periode på flere dager. Disse neuroner ble bekreftet å være LGN nevroner ved å være responsive til lysemitterende diode stimulering, som vist ved denperistimulus tid histogram (PSTH) i figur 5C. I denne samme forberedelse, ble HPC lokale feltet potensial registrert som en proxy for atferds tilstand. Disse sporene viste skarpe bølgekrusninger (Figur 5D), under atferds quiescence, i samsvar med deres hippocampus opprinnelse.
Figur 1. Utforme hyperdrivet i Solidworks. A. Skjematisk av en koronale delen av en musehjerne på A / P koordinerer -2,3 - -2,7 mm fra bregma. Fire individuelle polyimider (300 mikrometer) trekkes over cortex, som illustrerer målretting av LGN region (rød) med elektroder. B. Skisse av design kroppen. Revolving den blå kontur 180 ° resulterer i en 3D-design kroppsmodell (innfelt). C. Tilsetting av polyamid slots og stasjonen håndterer til design kroppen. Revolving den røde highlighted konturer i B med 13 ° resultater i polyamid halv-slot (øverst til venstre). Én stasjon håndtaket er lagt til av rullerende den grønne kontur i B ved 15 ° (øverst til høyre). Det andre håndtaket er lagt ved hjelp av det sirkulære mønster funksjon (nederst til venstre). Den samme funksjonen kan brukes til å lage de 16 polyamid halv spor (nederst til høyre). D. En ny plan legges til design (øverst), som tillater å skape en ny skisse for Microdrive mottaket, som består av skruehullet, polyimider hullet og antitorque rail (nederst). E. Disse funksjonene vil bli implementert i design ved hjelp av klipp og extrude funksjoner og dreid 360 ° for å opprette 16 beholdere. F. Dimensjoner på overdelen skisse (til venstre) og 3D-modellen (høyre ). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 2. Klarbunnstykket hyperdrivet. A. Den første polyimid-røret blir plassert på dobbeltsidig tape. B. Påfølgende rørene er plassert hver for seg, å ta vare for å minimere rommet mellom rørene. C. Etter at det første lag er lagt ut , et tynt lag av cyanoakrylat-lim påføres D. Et andre lag av polyimider tilsettes raskt før limet er tørket. E. På toppen av polyimider bunten, er en 26 G kanyle overført som en plassholder for den optiske fiber. K . Hele konstruksjonen er sikkert festet med en dråpe av epoksy. G. Etter fjerning av kanylen, kan konstruksjonen bli kuttet på midten med et barberblad, hvilket gav to identiske bunnstykker. H. Vis på snittflaten av en ferdig bunnstykket, som illustrerer de to doble rader med fire polyimiderog hullet for optisk fiber. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 3. Montering av hyperfart. A. polyimid matrisen er satt inn i stasjonen organ, og på linje med elektronisk grensesnittkortet (EIB) ved hjelp av 26 g kanyle. B. En liten mengde epoksy blir brukt til å feste matriksen til polyimid stasjonen organ. C. En annen anvendelse av epoksy kan være nødvendig, hvoretter overskytende epoksy bør dremeled bort D. Sett ovenfra på stasjonen organ med matrisen innsatt. E. Ved hjelp av en liten del av 33 g polyimid rør, den ytre føringsrør er festet i tilsvarende spor i driv kroppen. F. G. Etter at alle ytre føringsrør er kartlagt, bør de være sikret med epoxy og kuttet like over den indre leppen. H. Microdrive sammenstilling, som består av en spesialbygd skrue, en 5 mm fjær og en toppstykket skal settes sammen og plasseres over en skinne som svarer til en av føringsrørene. I. Hver Micro montering bør nøye skrudd inn i stasjonen organ. J. Etter montering, bør hver styrerøret har en tilsvarende Microdrive K. Bottom visning av polyamid matrise L -.. M. Polyimid rør (0.005 ') er satt inn i hver ytre styre tube. N. Hver indre guide tube bør passe godt inn i gaffel av det tilsvarende Microdrive. O. De indre polyamid rørene er festet med epoxy til tilsvarende Microdrive ogkuttes så kort som mulig. Etter alle indre føringsrør er epoksylimes, bør de indre føringsrør stikker fra polyamid-matrise kuttes i flukt med matrisen leppe. P. Inverted makro syn på stasjonen under den indre styrerøret lasting. Q. Top makro utsikt over stasjonen under indre guide tube lasting. R. Ferdig montert hyperfart med EIB festet, klar til å bli lastet med elektroder. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
. Figur 4. Klar skjerming kjegle A. Cone malen som er trykt på transparentpapir B -. D. Et ark av aluminiumfolie limt til malen ved hjelp av et tynt lag av epoksy. E. < / Strong> Etter å kutte ut malen, kjeglen er dannet og limt sammen med epoxy.
Figur 5. Multi-site opptak ved hjelp av ultralette vekt hyperfart. A. Bilde av et fritt oppfører mus med hyperfart implantert. B. Eksempler på to enkelt enhet bølgeformer opptak fra denne musen. C. Venstre, Koronal delen av musehjerne fremhever den laterale geniculate kjernen, hvor noen av elektrodene ble senket. Høyre, peristimulus eksempel tids histogrammer (PSTHs) av to LGN nevroner justert til visuell stimulering (gul strek). D. Høyre, koronale delen fremhever hippocampus (HPC), hvor et annet sett med elektroder ble senket. Høyre, Eksempel på lokale feltet potensial innspilling av en hippocampus rippel (rød høydepunkt).
Figur 6. Oversikt over drivkomponenter. (Venstre) Omfattende oversikt over hyperfart komponenter. (Høyre) Illustrasjon na individuell Microdrive montering.
Discussion
Denne protokollen skisserer ferd med å bygge en ultralett Microdrive array for målretting en enkelt eller flere områder av hjernen hos mus. Etter at de siste trinnene av konstruksjonen, er det hyperfart klar til å bli implantert ved hjelp av standard kirurgisk implantasjon teknikker og festet til musens skallen med dentalsement. Post implantasjon, kan elektrodene bli avansert hver uavhengig av hverandre med en liten skrutrekker, mens mus er behersket for hånd. Avstanden per omdreining at hver elektrode fremskritt er bestemt av stigningen av skruen. Ved hjelp av skruene refererte her fremskritt hver elektrode ca 150 mm per tur, selv om halv og kvart-svinger kan brukes for større oppløsning.
Dimensjonene av skissen i Figur 1B bestemme den totale størrelsen av implantatet, og derfor er en åpenbar måte å skalere implantater i begge retninger for å endre dimensjonene på det kritiske skisse. I tillegg, the lengde av skruene kan utvides til å målrette dypere strukturer i hjernen. Vi anbefaler skreddersydde titan skruer, som de er lette og mindre sprø enn stål. Merk at antitorque rails trenger å skalere lineært med skruelengden, og på dette punktet vi ikke har bestemt maksimal lengde slik at disse strukturene kan skrives ut. For å målrette flere områder av hjernen, kan formen på bunnstykket endres. Tilsetningen av kjente størrelser skiver (tykkelse 200 um), vil kunne gi avstandsstykker som trengs mellom polyimider rettet separate strukturer i hjernen (f.eks hippocampus og prefrontale cortex). Disse kan inngå i bunnstykket monteringstrinn, og senere avskåret etter epoksy stivner.
En stor begrensning med denne designen er dens avhengighet av proprietær programvare (Solidworks i dette tilfellet). Fremtidig utvikling av åpen kildekode programmer som gir brukervennlige grensesnitt bidrar til å designe slikt utstyr med minimal ingeniør backgrunde vil være av enorm fordel for nevrovitenskap samfunnet.
Denne metode har flere fordeler fremfor eksisterende fremgangsmåter. Først, er den enkle utforming, avhengig av det svært få skisser (figur 1). For det andre er det ultralette, ikke krever noen dental sement eller tungt materiale for å gå inn i sin sammenstillingen. Totalt veier den rundt 1,7 g - nesten en tredjedel av vekten av kommersielt tilgjengelige implantater av lignende funksjonalitet. For det tredje, den krever ikke spesialisert utstyr for å gjøre - implantatet legeme kan 3D-skrives fra flere kilder (f.eks approto.com, men det er flere andre); skruene kan være skreddersydde (for eksempel antrinonline.com); fjærer er kommersielt tilgjengelig (for eksempel leesprings.com); og som et resultat blir hele sammenstillingen prosessen kan skje i en dag. Endelig har disse implantatene blitt brukt til å ta opp fra flere områder av hjernen under naturlig beite, strukturerte atferds oppgaver og søvn (Figur5).
Fremtidige anvendelser av denne metoden inkluderer å implementere sin skalerbarhet. Det er sannsynlig at implantatet kan være toveis skalert ganske enkelt ved å endre 1) størrelsen av skissen i figur 1B, og 2) at antallet av Microdrive-beholdere (figur 1D) mønstret. For eksempel kan det bli skalert ned til posten fra fritt oppfører mus tidlig i utviklingen, og skaleres oppover for å ta opp fra rotter, kaniner, ildere og kanskje ikke-menneskelige primater.
Et siste ord er å minne leseren om at avgjørende for en vellykket gjennomføring av den skisserte metoden er å prototype eventuelle modifikasjoner de iverksette for å STL design-filer vedlagt. Leseren vil legge merke til, for eksempel at den vedlagte designen inneholder en "figur 8" antitorque rail. Dette var den beste utforming mulig gitt begrensning av 3D-trykking, som det ofte kreves at vi bore disse hull. Å ha det være en sirkel, ville compromise stabilitet, men å ha det være et kvadrat eller en vinklet form ville begrense evnen til å løse 3D trykke ufullkommenheter ved boring.
Disclosures
Forfatterne har ikke noe å avsløre.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Microdrive screws | Antrin | Half Circle 0.6 UNM Titanium Screws. 8 mm thread. 9 mm length from under head. | |
| Tap-ease | AGS CO. | #TA2 | Tapping Grease |
| Microdrives | See .STL file | ||
| Drive Body | See .STL file | ||
| Outer Polyimide Guide Tube | Minvasive Components | IWG Item # 72113300022-012 | Length: 12’’, ID: 0.0071’’, OD: 0.0116’’, WALL: 0.00225’’ |
| Inner Polyimide Guide Tube | Minvasive Components | IWG Item # 72113900001-012 | Length: 12’’, ID: 0.0035’’, OD: 0.0055’’, WALL: 0.001’’ |
| Grounding Wire | A-M Systems, Inc. | Catalog # 791900 | 0.008'' Bare, 0.011'' Coated |
| Tri-Flow | Teflon based lubricant - Aerosol | ||
| Microdrive Springs | Lee Spring | Part # CB0050B 07 E | Outside Diameter: 1.016 mm, Hole Diameter: 1.193 mm, Wire Diameter: 0.127 mm, Free Length: 10.160 mm, Solid Length: 3.581 mm |
| Z-poxy 5 Minute | Pacer Technology (Zap) | PT37 | |
| Silver Paint | GC Electronics | Part #: 22-023 | Silver Print II |
| Tri-Flow | 20009 | ||
| 26 G Hypodermic Tube - Stainless Steel | Small Parts | HTXX-26T-12-10 | Length: 12’’, ID: 0.012’’, OD: 0.018’’ |
| EIB screws | Component Supply Co. | MX-0090-03SP | #00-90 x 3/16’’ |
| Fine Scissors - Toughcut | Fine Science Tools | 14058-09 | 22 mm |
| Transparency Paper | 3M | PP2500 | |
| Aluminum Foil | Reynold's Wrap Heavy Duty | Extra Thick |
References
- Boyden, E. S., Zhang, F., Bamberg, E., Nagel, G., Deisseroth, K. Millisecond-timescale, genetically targeted optical control of neural activity. Nat Neurosci. 8, 1263-1268 (2005).
- Fenno, L., Yizhar, O., Deisseroth, K. The development and application of optogenetics. Annu Rev Neurosci. 34, 389-412 (2011).
- Alexander, G. M., et al. Remote control of neuronal activity in transgenic mice expressing evolved G protein-coupled receptors. Neuron. 63, 27-39 (2009).
- Halassa, M. M., et al. Selective optical drive of thalamic reticular nucleus generates thalamic bursts and cortical spindles. Nat Neurosci. 14, 1118-1120 (2011).
- Tsien, J. Z., et al. Subregion- and cell type-restricted gene knockout in mouse brain. Cell. 87, 1317-1326 (1996).
- Nestler, E. J., Hyman, S. E.
- Collins, P. Y., et al. Grand challenges in global mental health. Nature. 475, 27-30 (2011).
- Wilson, M. A., McNaughton, B. L. Dynamics of the hippocampal ensemble code for space. Science. 261, 1055-1058 (1993).
- Wilson, M. A., McNaughton, B. L. Reactivation of hippocampal ensemble memories during sleep. Science. 265, 676-679 (1994).
- Nguyen, D. P., et al. Micro-drive array for chronic in vivo recording: tetrode assembly. J Vis Exp. (26), (2009).
