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Neuroscience

वीवो रिकॉर्डिंग में क्रोनिक और एक्यूट के लिए कार्बन फाइबर माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणी का निर्माण और कार्यान्वयन

Published: August 5, 2021 doi: 10.3791/62760
Automatic Translation
*1, *2, 2, 2, 1, 2
1Department of Biology, Washington University in St. Louis, 2Department of Biology, Program in Neuroscience, Brandeis University
* These authors contributed equally

Summary

यह प्रोटोकॉल कई मस्तिष्क क्षेत्रों से माउस(मस मस्कुलस)और फेरेट(मुस्टेला पुटोरियस फरो) में वीवो इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल रिकॉर्डिंग में पुरानी और तीव्र के लिए कार्बन फाइबर माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणी के निर्माण के लिए एक प्रक्रिया का वर्णन करता है। माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणी प्रत्यारोपण के लिए कच्चे कार्बन फाइबर की खरीद के बाद प्रत्येक कदम, माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणी निर्माण पर जोर देने के साथ विस्तार से वर्णित है।

Abstract

मल्टीचैनल इलेक्ट्रोड सरणी कामकाजी मस्तिष्क में अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं और एकल-कोशिका और सर्किट स्तर पर तंत्रिका प्रक्रियाओं को स्पष्ट करने की सेवा करते हैं। इन उपकरणों का विकास जटिल व्यवहार और अनुभूति को समझने और नैदानिक अनुप्रयोगों को आगे बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण है। हालांकि, यह सेल आबादी से घनी रिकॉर्ड करने के लिए एक चुनौती बनी हुई है और लंबे समय तक लगातार। टेट्राड और सिलिकॉन सरणी जैसे कई लोकप्रिय इलेक्ट्रोड, बड़े क्रॉस-व्यास की सुविधा देते हैं जो प्रविष्टि पर नुकसान का उत्पादन करते हैं और न्यूरोनल मौत से जुड़े पुराने प्रतिक्रियाशील ऊतक प्रतिक्रियाओं को प्रकाश में लाते हैं, स्थिर, निरंतर तंत्रिका गतिविधि की रिकॉर्डिंग में बाधा डालते हैं। इसके अलावा, अधिकांश तार बंडल चैनलों के बीच व्यापक अंतर प्रदर्शित करते हैं, जो एक छोटे से क्षेत्र में संकुल कोशिकाओं की एक बड़ी संख्या से एक साथ रिकॉर्डिंग करते हैं। इस प्रोटोकॉल में वर्णित कार्बन फाइबर माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणी इन चिंताओं का एक सुलभ समाधान प्रदान करते हैं। यह अध्ययन कार्बन फाइबर माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणी बनाने के लिए एक विस्तृत विधि प्रदान करता है जिसका उपयोग वीवो मेंतीव्र और पुरानी दोनों रिकॉर्डिंग के लिए किया जा सकता है । इन इलेक्ट्रोड के भौतिक गुण उन्हें उच्च सेल घनत्व पर स्थिर और निरंतर दीर्घकालिक रिकॉर्डिंग के लिए आदर्श बनाते हैं, जिससे शोधकर्ता महीनों में एकल इकाइयों से मजबूत, स्पष्ट रिकॉर्डिंग कर सकते हैं।

Introduction

इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोड सरणी यह समझने के लिए मूल्यवान उपकरण हैं कि मस्तिष्क न्यूरोनल स्तर पर जानकारी को कैसे संसाधित करता है। जबकि इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल रिकॉर्डिंग दो शताब्दियों से अधिक के लिए प्राप्त किया गया है1,यह अभी भी एक साथ स्थानिक और लौकिक व्यक्तिगत न्यूरॉन्स की स्पाइकिंग पर कब्जा करने के लिए आवश्यक संकल्प पर पूरे तंत्रिका सर्किट की गतिविधि को मापने के लिए संभव नहीं है । यद्यपि इलेक्ट्रोएंसेफलोग्राफी2,पॉजिट्रॉन उत्सर्जन स्थलाकृति3,और कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग4 जैसे गैर-आक्रामक तरीके पूरे मस्तिष्क माप के लिए अनुमति देते हैं, वे तंत्रिका सर्किट2, 5की गतिविधि को हल करने के लिए आवश्यक स्थानिक और लौकिक संकल्प प्राप्त नहीं कर सकते हैं। इसके विपरीत, वोल्टेज-संवेदनशील रंगों या आनुवंशिक रूप से एन्कोडेड कैल्शियम संकेतकों का उपयोग करके ऑप्टिकल इमेजिंग जैसे इमेजिंग विधियां एकल-इकाई स्थानिक संकल्प प्राप्त कर सकती हैं, लेकिन वे कम लौकिक संकल्प और खराब चयनशीलता3,4,5,6जैसे मुद्दों को उत्पन्न करते हैं। विद्युत रिकॉर्डिंग इन तरीकों के लिए एक शक्तिशाली विकल्प हैं। इलेक्ट्रोड रिकॉर्डिंग अद्वितीय लौकिक संकल्प प्रदान करते हैं और उपयोगकर्ता को मस्तिष्क के किसी भी क्षेत्र में स्पाइक-टाइम सटीकता के साथ माप बनाने की अनुमति देते हैं7। इसके अतिरिक्त, लंबे समय से प्रत्यारोपित मल्टीइलेक्ट्रोड सरणी (एमईएएस) बड़े पैमाने पर (दसियों से सैकड़ों कोशिकाओं) को सक्षम करते हैं,8,9महीने के दिनों में जानवरों के व्यवहार में एकल-कोशिका रिकॉर्डिंग। हालांकि, सिलिकॉन जांच है कि उच्च घनत्व पर रिकॉर्ड एक बड़ा पदचिह्न है और अत्यधिक आक्रामक हैं, और लंबे समय से प्रत्यारोपित सरणी अक्सर एक सूजन प्रतिक्रिया, ऊतक encapsulation, और न्यूरोनल मौत10,11,12,13उत्पन्न करते हैं ।

मौजूदा इलेक्ट्रोड की सीमाओं के परिणामस्वरूप हाल के नवाचारों में सुधार हुए हैं जो स्थिर, उच्च-संकल्प, दीर्घकालिक रिकॉर्डिंग के लिए अनुमति देते हैं। विशिष्ट इलेक्ट्रोड में एक धातु कंडक्टर होता है, जैसे टंगस्टन या प्लेटिनम-इरिडियम, या सिलिकॉन या बहुलक-आधारित होते हैं। जबकि धातु आधारित माइक्रोवायर सरणी दीर्घकालिक, स्थिर रिकॉर्डिंग बनाए रख सकते हैं, उनके पास एक बहुत बड़ा पदचिह्न है, जिसमें एक तार का व्यास 10-200 माइक्रोन14से लेकर है। इसके विपरीत, सिलिकॉन आधारित इलेक्ट्रोड सरणी उच्च स्थानिक रिज़ॉल्यूशन के साथ रिकॉर्डिंग प्राप्त करते हैं, लेकिन उनके अपेक्षाकृत कठोर डिजाइन के कारण, वे आम तौर पर15महीनों में एक ही न्यूरॉन्स से संकेत और रिकॉर्ड बनाए रखने में असमर्थ होते हैं। सिलिकॉन-आधारित सरणी में हाल की घटनाओं के परिणामस्वरूप इलेक्ट्रोड होते हैं जो मज़बूती से पुरानी रिकॉर्डिंग कर सकते हैं, लेकिन इन सरणी का उपयोग बड़े जानवरों में गहरे मस्तिष्क क्षेत्रों से रिकॉर्ड करने के लिए नहीं किया जा सकता है और इसका उद्देश्य रैखिक रिकॉर्डिंग 9 के लिए कियाजाताहै। बहुलक सरणी में प्रगति के परिणामस्वरूप एकल इकाइयों का लचीलापन और रिकॉर्डिंग स्थिरता बढ़ी है और निकट भविष्य में उच्च घनत्व वाली रिकॉर्डिंग की क्षमता प्रदान की गई है लेकिन वर्तमान में8, 16,17की सीमित उपलब्धता के साथ । कार्बन फाइबर यहां वर्णित ऑफ-द-शेल्फ सामग्री के साथ उच्च घनत्व रिकॉर्डिंग के लिए अनुमति देते हैं।

कार्बन फाइबर रिकॉर्डिंग माइक्रोइलेक्ट्रोड का उपयोग दशकों से किया जाता रहा है, जिसमें पहले कार्बन फाइबर इलेक्ट्रोड होते हैं जिसमें एक ग्लास माइक्रोपिपेट में डाला जाता है। इन माइक्रोइलेक्ट्रोड का उपयोग एकल-इकाई बाह्य रिकॉर्डिंग के लिए किया जाता था, और हालांकि सिग्नल-टू-शोर अनुपात सबसे अच्छे टंगस्टन-इन-ग्लास माइक्रोइलेक्ट्रोड्स के बराबर था, वे अपने लचीलेपन, कम बाधा मूल्यों और सादगी के कारण18,19का निर्माण करने के लिए लाभप्रद थे। कार्बन फाइबर इलेक्ट्रोड सरणी विकसित करने के प्रयासों में हाल ही में कार्बन फाइबर की जैव संवेदन क्षमताओं के कारण तेजी आई है । उनकी बढ़ी हुई जैव अनुकूलता और असाधारण विद्युत चालकता के अलावा, वे उच्च तापमान प्रतिरोध, कम सापेक्ष घनत्व, उच्च तन्य शक्ति, कम झुकने कठोरता, उच्च पहचान संवेदनशीलता, और एक छोटे से पार अनुभागीय क्षेत्र10,12सहित गुणों का एक अनूठा सेट सुविधा । इन सभी गुणों ने कार्बन फाइबर माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणी (CFEAs) के विकास को प्रेरित किया है जो एकल न्यूरॉन्स की पुरानी, स्थिर, उच्च उपज रिकॉर्डिंग की सुविधा प्रदान करता है। इस तरह के सीएफएस को अब हाथ20, 21(चित्रा 1)द्वारा तैयार किया जा सकता है, जो माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणी पैदा करता है जो महीनों में एकल न्यूरॉन्स को पकड़ सकता है। यहां वर्णित CFEAs के लिए एक सुलभ निर्माण प्रक्रिया है जिसे दो प्रजातियों में व्यक्तिगत न्यूरॉन्स की तीव्र और पुरानी रिकॉर्डिंग के लिए दो तरीकों से अनुकूलित किया गया है।

Protocol

सभी प्रायोगिक प्रक्रियाओं को ब्रांडेइस विश्वविद्यालय या वाशिंगटन विश्वविद्यालय पशु देखभाल और उपयोग समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था । दिखाए गए डेटा एक महिला फेरेट और एक पुरुष माउस से एकत्र किए गए थे ।

1. कार्बन फाइबर और उपकरणों की तैयारी

  1. वाणिज्यिक कार्बन फाइबर की तैयारी
    1. एपॉक्सी आकार के फाइबर बंडल से 8 सेमी स्ट्रिप्स काटें। वाणिज्यिक फाइबर से एपॉक्सी को हटाने के लिए 6 घंटे के लिए एक सूकसिबल में स्ट्रिप्स समानांतर रखें और 400 डिग्री सेल्सियस पर एक भट्ठे में बेक करें। फिर, बेक्ड फाइबर को एक मानक पेट्री डिश या एक शंकु नली में स्टोर करें।
      नोट: 7 माइक्रोन के व्यास वाले फाइबर का उपयोग किया गया था। अन्य समूहों ने 4 माइक्रोन फाइबर20,21का उपयोग किया है ।
    2. अलग-अलग फाइबर रखने के लिए कैसेट तैयार करें। कैसेट और संबंधित कैसेट धारक बनाने के लिए 3डी प्रिंटर या लेजर कटर का उपयोग करें (चित्रा 2देखें)।
    3. कैसेट पर फाइबर लोड करें। कैसेट के दो लंबे किनारों पर दो तरफा टेप का एक टुकड़ा बिछाने से शुरू करें, कैसेट के भीतरी किनारे के साथ टेप के किनारे को संरेखित करें। बेक्ड बंडल से अलग अलग-अलग फाइबर और फाइबर के बीच 2-3 मिमी रखते हुए, कैसेट के छोटे पक्ष के साथ उन्हें समानांतर रखें। प्रत्येक कैसेट पर 20-30 फाइबर फिट करने के लिए सुनिश्चित करें। डबल स्टिक टेप पर स्पष्ट टेप बिछाकर फाइबर को जगह में सील करें। भरे हुए कैसेट को कैसेट होल्डर में रखें।
      नोट: एक अनुभवी बिल्डर के लिए, फाइबर के एक कैसेट भरने ~ 1 घंटे ले जाएगा । नौसिखिए बिल्डर के लिए, इस प्रक्रिया की संभावना ~ 1.5-3 घंटे लगेंगे। एक बॉक्स के लिए दस कैसेट हैं, और दो कैसेट धारक पैरालीन जमा कक्ष में फिट कर सकते हैं।
    4. एक वाणिज्यिक वैक्यूम जमा कक्ष का उपयोग कर पैरालीन सी के साथ व्यक्तिगत फाइबर कोट। कोटिंग के लिए एक भी रन की जरूरत होती है। प्रत्येक रन के लिए 2.3 ग्राम पैरालीन को मापें। एक बार में चैंबर में दो कैसेट धारक फिट बैठते हैं। कोटिंग प्रक्रिया प्रति रन ~ 2 घंटे लेती है।
      नोट: पैरालीन सी के 2.3 ग्राम का माप लगभग 1 माइक्रोन कोटिंग प्रदान करता है। लेपित फाइबर अनिश्चित काल के लिए संग्रहीत किया जा सकता है।
  2. कार्बन फाइबर हेरफेर उपकरण की तैयारी
    1. चिपकने वाली फिल्म के साथ एक तेज लेकिन लचीला बिंदु बनाने, एक 30 जी सुई के आसपास लचीला चिपकने वाला फिल्म का एक छोटा सा टुकड़ा लपेटें।
      नोट: पैराफिल्म के साथ एक सुई टिप लपेटकर, और ऐसा करने में पैराफिल्म को खींचना, एक हल्का चिपकने वाला प्रभाव बनाता है जो उपयोगकर्ता को व्यक्तिगत फाइबर लेने और पैंतरेबाज़ी करने की अनुमति देता है।

2. डिजाइन और निर्माण

  1. इलेक्ट्रोड के विनिर्देशों के आधार पर आवश्यक उपयुक्त जिग डिजाइन का चयन करें। यह किसी भी डिजाइन परिवर्धन के साथ-साथ आवश्यक चैनलों की संख्या पर आधारित होगा।
    नोट: जिग 3डी मुद्रित ब्लॉक को संदर्भित करता है जो इलेक्ट्रोड और विद्युत कनेक्शन के लिए एक लंगर प्रदान करता है।
  2. कंप्यूटर-एडेड डिजाइन (सीएडी) सॉफ्टवेयर का उपयोग करके जिग के विशिष्ट डिजाइन बनाएं या बदलें।
  3. एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन SLA 3D प्रिंटर का उपयोग करके जिग्स प्रिंट करने के लिए 3डी प्रिंटिंग कंपनी या संस्थागत निर्माता प्रयोगशाला का उपयोग करें।

3. कार्बन फाइबर माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणी कोडांतरण (CFEA)

नोट: यह कदम एक अनुभवी बिल्डर के लिए ~ 2 एच और एक नौसिखिया बिल्डर के लिए ~ 6 एच लेता है। 10x स्टीरियो माइक्रोस्कोप के तहत सभी CFEA विधानसभा चरणों और फाइबर बंडलिंग चरणों का प्रदर्शन करें। न्यूनतम हवा आंदोलन के साथ एक वातावरण में CFEA को पूरा करें, क्योंकि इससे इमारत प्रक्रिया परेशान हो सकती है।

  1. इलेक्ट्रोड वांछित बनाने के लिए आवश्यक उपयुक्त जिग चुनें।
  2. धातु तार कटर का उपयोग करके, व्यास 0.003 के टंगस्टन तार के दो टुकड़ों (76.2 माइक्रोन) में काटें, लंबाई में लगभग 7 सेमी।
  3. जिग (जीएनडी और आरईएफ) के कनेक्टर अंत पर उपयुक्त चैनल के माध्यम से प्रत्येक तार को खिलाएं। जब तक दोनों सिरों की लंबाई बराबर न हो जाए, तब तक पर्याप्त फ़ीड करें, और फिर उन्हें जिग पर सुरक्षित करने के लिए उन्हें एक साथ मोड़ें।
    नोट: 16 चैनल तीव्र डिजाइन के लिए, सुनिश्चित करें कि धातु तार जिग में रिज के भीतर फिट बैठता है ।
    1. तार को सुरक्षित करने के लिए यूवी-ठीक डेंटल सीमेंट लगाएं। सुनिश्चित करें कि तार के माध्यम से खिलाया जाता है कि खुले चैनल के भीतर किसी भी दंत सीमेंट प्राप्त करने के लिए नहीं है।
      नोट: उपयोगकर्ता को संभावित आंखों की क्षति को रोकने के लिए सभी यूवी से संबंधित प्रक्रियाओं के दौरान यूवी फ़िल्टरिंग आंखों की सुरक्षा पहननी चाहिए। कई यूवी इलाज wands में निर्मित देखने फिल्टर है।
    2. यूवी इलाज छड़ी का उपयोग करना, 20 एस के लिए दंत सीमेंट का इलाज।
    3. जिग की बाहों में से एक द्वारा गहने शिकंजा में जिग सुरक्षित। जिग को उन्मुख करें ताकि बगल में से एक चेहरे जमीन के समानांतर हो।
    4. माइक्रोस्कोप के नीचे जिग और शिकंजा उन्मुख करें ताकि कनेक्टर एंड, बेसिन और कीप टिप दिखाई दे। ओरिएंट जिग तो कीप उपयोगकर्ता से दूर की ओर इशारा कर रहा है और कनेक्टर अंत उपयोगकर्ता की ओर सामना करना पड़ रहा है ।
    5. कार्बन फाइबर उपकरण और एक तेज इत्तला दे दी 25 जी सुई इकट्ठा।
    6. कागज की सफेद चादर पर पैरिलीन-सी-लेपित फाइबर के साथ एक कैसेट रखें, टेप साइड अप करें ताकि फाइबर सीधे कागज पर न हों।
    7. कैसेट से एक भी कार्बन फाइबर को काटने के लिए 25 जी सुई का उपयोग करें। ऐसा कैसेट के खिलाफ सुई की नोक को फिसलने से करें जहां से हटाया जाने वाला फाइबर निकलता है।
      1. यदि आधे फाइबर का उपयोग करके निर्माण करते हैं, तो ऊपर वर्णित फाइबर के एक छोर को काट दें। फाइबर को उन्मुख करें ताकि यह सीधे हो, और सुई का उपयोग करके, फाइबर को कागज के खिलाफ फाइबर को काटकर आधे में काट लें। दूसरे आधे हिस्से को काटने के लिए, जो अभी भी कैसेट से जुड़ा हुआ है, फाइबर की मुफ्त टिप को कार्बन फाइबर उपकरण के साथ पकड़ें जो पहले बनाया गया था, और फिर सुई का उपयोग ऊपर वर्णित कैसेट से जुड़े फाइबर को काटने के लिए करता है।
      2. यदि पूर्ण फाइबर का उपयोग करके निर्माण करते हैं, तो ऊपर वर्णित फाइबर के एक छोर को काट दें। पहले बनाए गए कार्बन फाइबर उपकरण का उपयोग करें और फाइबर के मुक्त अंत को पकड़ें जो अभी काटा गया था। सुई का उपयोग करके, फाइबर के दूसरे छोर को कैसेट से दूर काट दें।
    8. पहले से बने कार्बन फाइबर उपकरण का उपयोग करके कार्बन फाइबर उठाएं। फाइबर उठाओ ताकि एक छोर उपकरण से लंबाई के बारे में 1 सेमी है।
    9. फाइबर संलग्न के साथ कार्बन फाइबर उपकरण का प्रयोग करें और जिग के मध्य बेसिन से कीप टुकड़ा के माध्यम से फाइबर के छोटे अंत फ़ीड। कल्पना करने के लिए माइक्रोस्कोप का उपयोग करें।
      1. फाइबर की लंबाई के माध्यम से है जब तक जिग कीप के माध्यम से फाइबर फ़ीड करने के लिए जारी रखें (चित्रा 3Aदेखें) ।
      2. पहले किए गए कार्बन फाइबर उपकरण का उपयोग करके एक उपलब्ध चैनल के माध्यम से फाइबर के पीछे के हिस्से को खिलाएं। फाइबर को पीठ के माध्यम से तब तक खिलाएं जब तक कि लगभग 5 मिमी फाइबर पीठ से चिपका न हो जाए। यदि आवश्यक हो तो आकार में कटौती करें (चित्रा 3Bदेखें)।
        नोट: धातु के तारों वाले चैनलों में फाइबर न खिलाएं।
    10. ऊपर दिए गए निर्देशों का पालन करते हुए जिग के एक तरफ फाइबर के साथ चैनलों के शेष भरें ।
      नोट: कीप में फाइबर खिलाते समय, कीप के प्रत्येक डिवीजन में आधा फाइबर खिलाएं, दाएं डिवीजन में चैनलों के दाहिने आधे हिस्से और बाएं डिवीजन में चैनलों के बाएं आधे हिस्से के साथ। जब फाइबर कीप के भीतर निकट संपर्क में होते हैं, तो फाइबर के बीच प्रतिकूल घर्षण होता है जो मौजूदा फाइबर की ओर जाता है या तो जिग में नए फाइबर खिलाने के दौरान ढीला या टूटा हुआ है। चार वर्गों में यह विभाजन कुछ राहत प्रदान करता है, क्योंकि फाइबर को बाद के चरण तक छोटे बंडलों में रखा जाता है।
    11. एक मानक स्पार्क व्हील लाइटर का प्रयोग करें और जल्दी से कनेक्टर अंत में उजागर फाइबर पर लौ गुजरती हैं। सुनिश्चित करें कि सभी फाइबर के इन्सुलेशन को सिरों पर हटा दिया जाता है (चित्रा 3 सीदेखें)।
      नोट: लौ के संपर्क में आने वाले फाइबर का हिस्सा बाकी फाइबर की तुलना में थोड़ा पतला दिखाई देना चाहिए।
    12. ज्वाला फाइबर को जिग के माध्यम से खिलाएं ताकि लौ के संपर्क में आने वाले फाइबर का हिस्सा अब चैनल के भीतर हो। सुनिश्चित करें कि कोई फाइबर जिग के पीछे नहीं चिपके हुए हैं (चित्रा 3 डीदेखें)।
      नोट: बेसिन के भीतर से फाइबर को समझने और जिग के माध्यम से फ्लेम्ड फाइबर को खिलाने के लिए कार्बन फाइबर उपकरण का उपयोग करें। लौ के संपर्क में आने वाले रेशों के हिस्से को न छुएं, क्योंकि यह हिस्सा ज्यादा नाजुक होता है।
    13. जिग के बेसिन में फाइबर के लिए यूवी-ठीक डेंटल सीमेंट लगाएं। चैनलों के उद्घाटन और कीप के उद्घाटन को कवर करने के लिए पूरे बेसिन को भरें (चित्रा 3Eदेखें)।
      1. यूवी लाइट का इस्तेमाल करें और डेंटल सीमेंट को 20 एस के लिए ठीक करें। एक अतिरिक्त 20 एस के लिए इलाज अगर दंत सीमेंट पूरी तरह से ठीक नहीं है।
        नोट: सुनिश्चित करें कि दंत सीमेंट चैनलों के अंदर यात्रा नहीं करता है।
    14. जिग को शिकंजा से निकालें, इसे पलटें, और पहले सुरक्षित के रूप में जिग को शिकंजा में सुरक्षित करें। सुनिश्चित करें कि फाइबर युक्त पक्ष अब नीचे का सामना करना पड़ता है।
    15. जिग के खाली पक्ष में कार्बन फाइबर के साथ बिल्कुल के रूप में ऊपर वर्णित भरें ।
    16. एक बार सभी चैनलों में फाइबर होते हैं, और फाइबर दंत सीमेंट के साथ सुरक्षित होते हैं, तो जिग को विस से हटा दें और जिग को उन्मुख करें ताकि फ़नल नीचे की ओर इशारा करे। जिग को शिकंजा में सुरक्षित करें ताकि कनेक्टर एंड इंगित कर रहा हो।
    17. एक तेज इत्तला दे दी 25 जी सुई, एक 1 एमएल सिरिंज, चांदी प्रवाहकीय पेंट, कपास इत्तला दे दी applicators, पतली पेंट, ऊतक पोंछे, और उपयुक्त हेडस्टेज कनेक्टर इकट्ठा ।
      नोट: सुनिश्चित करें कि चांदी प्रवाहकीय पेंट अच्छी तरह से मिश्रित है और एक समरूप समाधान है। पेंट को सूखने न दें।
    18. 1 मिलील सिरिंज में चांदी के पेंट के 0.3 एमएल ड्रा, और फिर तेज इत्तला दे दी 25 जी सुई संलग्न करें।
    19. ध्यान से एक चैनल में सुई डालें जब तक दंत सीमेंट द्वारा बंद कर दिया। चैनल से सुई को हटाने के दौरान सिरिंज को धीरे-धीरे दबाना ताकि चैनल को पेंट से भर सके (चित्रा 3Eदेखें)।
    20. सुई से किसी भी पेंट को मिटा दें, और फिर अगले चैनल पर जारी रखें।
      1. पेंट से सभी चैनल भरें।
        नोट: चैनलों में अतिरिक्त पास पहले कई मिनटों के लिए चैनलों में पेंट सेट के रूप में आवश्यक हो सकता है ।
    21. पेंट पतले में एक कपास इत्तला दे दी applicator डुबकी, और फिर सतह पर किसी भी रंग के जिग के आधार को साफ । इसके लिए कुछ कॉटन इत्तला देने वाले एप्लीकेटर जरूरी हो सकते हैं।
      नोट: कपास इत्तला दे दी applicators पेंट पतले में डूबा नहीं भी जिग बंद साफ करने के लिए उपयोगी हो सकता है ।
    22. चैनलों के साथ पिन संरेखित करके उचित अभिविन्यास में हेडस्टेज कनेक्टर डालें। सुनिश्चित करें कि हेडस्टेज कनेक्टर सीधे सीधा बैठा है और जितना संभव हो जिग को फ्लश कर रहा है (चित्रा 3Fदेखें)।
    23. जिग को 24 घंटे के लिए इलाज करने की अनुमति दें।
    24. किनारे जहां हेडस्टेज कनेक्टर जिग मिलता है के साथ दंत सीमेंट लागू करके यूवी ठीक दंत सीमेंट का उपयोग कर जिग के लिए हेडस्टेज कनेक्टर सुरक्षित । यूवी इलाज 20 एस के लिए एक यूवी प्रकाश का उपयोग कर।

4. फाइबर बंडल पैकेजिंग

नोट: इस चरण को करने में लगभग 30 मिनट लगते हैं। पिया मेटर की एक मोटी परत के साथ पशु मॉडल में इस्तेमाल इलेक्ट्रोड के लिए इस कदम को पूरा करें। झुकने को कम करने के लिए फाइबर बंडल को मजबूत करें। माउस प्रक्रियाओं में, यह कदम आवश्यक नहीं हो सकता है।

  1. पानी के तनाव का उपयोग करके एक ही शाफ्ट में फाइबर के बंडल को एक साथ लाएं। कीप टिप से बंडल टिप तक पानी की एक बूंद चलाने के लिए एक स्थानांतरण पिपेट का उपयोग करें, जबकि इलेक्ट्रोड एक शिकंजा में सीधे सुरक्षित है।
  2. कीप टिप पर बंडल के चारों ओर 1.5 मिमी मोटी दंत सीमेंट की एक परत लगाने के साथ शुरू करें। यूवी लाइट के 20 एस के साथ डेंटल सीमेंट का इलाज करें।
    नोट: कॉर्टिकल रिकॉर्डिंग के लिए, आगे पैकेजिंग की आवश्यकता नहीं है। गहरे मस्तिष्क क्षेत्रों के लिए, बंडल के चारों ओर एक गाइड ट्यूब सुरक्षित करें।
  3. गाइड ट्यूब का निर्माण और गाइड ट्यूब में बंडल की प्रविष्टि
    1. पॉलीमाइड टयूबिंग की वांछित लंबाई को मापें और काटें। सुनिश्चित करें कि पॉलीमाइड ट्यूबिंग की लंबाई कार्बन फाइबर युक्तियों के 2 मिमी मुक्त छोड़ देता है। पॉलीमाइड ट्यूबिंग की तुलना में 30 ग्राम धातु टयूबिंग 2 मिमी कम का एक टुकड़ा मापें और काटें। धातु ट्यूबिंग पर किसी भी तेज किनारों को हटाने के लिए एक रोटरी उपकरण का उपयोग करें। धातु ट्यूबिंग के अंदर पॉलीमाइड ट्यूबिंग डालें।
    2. कार्बन फाइबर बंडल की ओर इशारा करते हुए एक शिकंजा में इलेक्ट्रोड की स्थिति। इकट्ठे ट्यूबिंग को माइक्रोमैनीपुलेटर में सुरक्षित करें और माइक्रोस्कोप का उपयोग करके, फाइबर बंडल पर सावधानी से इसे कम करें। दंत सीमेंट की एक अतिरिक्त परत का उपयोग कर मौजूदा दंत सीमेंट आधार करने के लिए टयूबिंग सुरक्षित। यूवी लाइट के 20 एस के साथ डेंटल सीमेंट का इलाज करें।
      नोट: निर्माण प्रक्रिया यहां रोका जा सकता है ।

5. इलेक्ट्रोड टिप तैयारी

नोट: इस चरण को करने में लगभग 30 मिनट प्रति सरणी लगती है।

  1. वांछित लंबाई में इलेक्ट्रोड काटें।
    1. इलेक्ट्रोड टिप काटने की तैयारी में, लगभग 1.5 मिमी ऊंचा मंच बनाने के लिए चिपचिपा नोट्स ढेर करें। उपाय, मंच के किनारे से, वांछित इलेक्ट्रोड लंबाई और इस दूरी को चिह्नित करें। यह मंच कटिंग के लिए गाइड का काम करेगा।
    2. इलेक्ट्रोड को डियोनाइज्ड या आसुत पानी के बीकर में कम करें जब तक कि कीप टिप पूरी तरह से जलमग्न न हो जाए, पहले टिप न हो जाए, और सतह पर सामान्य रूप से आयोजित किया जाए। पानी से इलेक्ट्रोड निकालकर अलग-अलग कार्बन फाइबर साथ लाएं। सतह तनाव बंडल (ओं) को एक साथ लाएगा। इलेक्ट्रोड को 30 मिनट तक हवा में सूखने दें।
    3. हैंडल पर #10 स्केलपेल ब्लेड अटैच करें। स्केलपेल और इलेक्ट्रोड को कम से कम 5 मिनट के लिए -18 डिग्री सेल्सियस फ्रीजर में रखकर फ्रीज करें।
    4. इलेक्ट्रोड बिछाएं ताकि फाइबर गाइड की सतह पर फ्लश रखें (चरण 5.1.1 में तैयार)। एक रोलिंग गति का उपयोग करके, स्केलपेल के साथ वांछित लंबाई में फाइबर काटें। इलेक्ट्रोड और स्केलपेल सुनिश्चित करने के लिए इस चरण को जल्दी से पूरा करें (चित्रा 3Gदेखें)।
  2. इलेक्ट्रोड टिप्स की बाधा को कम करने के लिए सकारात्मक धारा इंजेक्ट करें।
    1. उपयुक्त एडाप्टर (सामग्रीकी तालिका देखें) का उपयोग करके मल्टीइलेक्ट्रोड बाधा परीक्षक को इलेक्ट्रोड संलग्न करें। 0.1 एम फॉस्फेट-बफर खारा (पीबीएस) की माइक्रोसेंट्रफ्यूज ट्यूब में कम इलेक्ट्रोड टिप ~ 2 मिमी। माइक्रोसेंट्रफ्यूज ट्यूब में ग्राउंडिंग वायर डालें।
    2. चुने हुए आयाम और अवधि के साथ वर्तमान इंजेक्ट करें।
      नोट: इस कदम का उद्देश्य CFEA की नोक पर बाधा मूल्यों को कम करना है। इस अध्ययन में, निम्नलिखित पैरामीटर इलेक्ट्रोप्लेटिंग सॉफ्टवेयर ग्राफिकल यूजर इंटरफेस में दर्ज किए गए थे: वर्तमान: 0.100 μA; अवधि: 10 s; ठहराव: 1 एस। इस प्रक्रिया को प्रति चैनल आवश्यक के रूप में दोहराया जा सकता है, जब तक कि इलेक्ट्रोड बाधा वांछित मूल्यों को पूरा नहीं करती (चित्रा 4Cदेखें)।
    3. एक बार बाधा मूल्यों के रूप में वांछित हैं, साफ करने के लिए deionized या आसुत पानी में फाइबर कुल्ला ।
  3. गोल्ड प्लेटिंग सॉल्यूशन में इलेक्ट्रोप्लेट।
    नोट: यह कदम शीघ्र ही प्रत्यारोपण (उसी दिन) से पहले किया जाना चाहिए ।
    सावधानी: CFEA सुझावों की तैयारी में इस्तेमाल रसायनों में से कुछ संक्षारक हैं, सोने चढ़ाना समाधान भी शामिल है । उपयोग करने से पहले एसडीएस से परामर्श करें और समाधान को सुरक्षित रूप से संभालने के लिए उचित एहतियाती उपायों का निर्धारण करें।
    नोट: फाइबर बंडल को कठोरता प्रदान करने के लिए, उपयोगकर्ता 1 मिलीग्राम/एमएल पर डिसोनाइज्ड या आसुत पानी में पहले घुलनशील PEG80000 द्वारा एक सोने की चढ़ाना समाधान बना सकता है। फिर, मिश्रण करने के लिए 10 एस के लिए 625 माइक्रोन घुलनशील PEG8000 और 375 μL सोने की चढ़ाना समाधान और भंवर समाधान गठबंधन। PEG8000 मस्तिष्क में फाइबर के सम्मिलन के बाद भंग हो जाएगा।
    1. इलेक्ट्रोड बंडल टिप ~ 2 मिमी को चढ़ाना मिश्रण की माइक्रोसेंट्रफ्यूज ट्यूब में कम करें। ग्राउंडिंग वायर को माइक्रोसेंट्रफ्यूज ट्यूब में डालें।
    2. इलेक्ट्रोप्लेटिंग के लिए उचित पैरामीटर निर्धारित करें। इस अध्ययन में, निम्नलिखित मापदंडों को इलेक्ट्रोप्लेटिंग सॉफ्टवेयर ग्राफिकल यूजर इंटरफेस में दर्ज किया गया: वर्तमान: -0.05 μA; अवधि: 30 s; ठहराव: 5 एस।
    3. फाइबर को डिएकोनाइज्ड या डिस्टिल्ड पानी से अच्छी तरह से कुल्ला करें। इस समय, यदि वांछित हो तो बाधा मूल्यों को फिर से मापें।

6. मस्तिष्क में प्रविष्टि: सर्वाइवल सर्जरी, माउस(मस मस्कुलस)और गैर-जीवित रहने वाली सर्जरी, फेरेट(मुस्तेला पुटोरियस फ्यूरो)

नोट: सर्जिकल प्रक्रियाओं को IACUC के अनुपालन में मानक प्रोटोकॉल का पालन करना चाहिए। विस्तृत जानकारी के लिए अस्तित्व सर्जरी प्रोटोकॉल के लिए एमए एट अल22 और गैर-अस्तित्व सर्जरी प्रोटोकॉल के लिए पॉपोविक एट अल23 देखें। कृंतक प्रजातियों में जीवित रहने की सर्जरी के लिए एएससी दिशानिर्देशों के अनुसार एसेप्टिक सर्जिकल प्रक्रियाओं का पालन करें। इनमें 15 मिनट के लिए 135 डिग्री सेल्सियस पर सभी सर्जिकल उपकरण और सामग्री को ऑटोक्लेव करना और 70% इथेनॉल के साथ स्टीरियोटैक्सिक उपकरण और सर्जिकल क्षेत्र का इलाज करना शामिल है। प्रक्रिया के दौरान बाँझ सर्जिकल दस्ताने, एक डिस्पोजेबल गाउन, और चेहरा मुखौटा का उपयोग करें।

  1. सर्वाइवल सर्जरी, माउस(मस मस्कुलस)।
    1. चूहों को ~ 1 मिनट के लिए एक इंडक्शन बॉक्स में 2.5% आइसोफ्लुन के साथ एनेस्थेटाइज करें, जब तक कि सांस लेने की दर 55-65 सांस/न्यूनतम तक न पहुंच जाए। फिर, संज्ञाहरण बनाए रखने के लिए नाक शंकु के माध्यम से 2.0% आइसोफ्लुनांट प्रशासित करें। कॉर्नियल क्षति को रोकने के लिए दोनों आंखों पर पशु चिकित्सक मरहम लगाएं। संज्ञाहरण की उचित डिग्री को सत्यापित करने के लिए एक अंगुली चुटकी प्रदर्शन करें।
    2. सत्यापन के बाद, एमए एट अल22में विस्तृत अस्तित्व सर्जरी प्रक्रियाओं का पालन करें । श्वसन दर की निगरानी करें और इसे 60 सांस/न्यूनतम पर बनाए रखें। थर्मोस्टैटिकली नियंत्रित हीटिंग पैड का उपयोग करके शरीर के तापमान को 37 डिग्री सेल्सियस पर बनाए रखें। क्रेनिओटॉमी, ड्यूरोटॉमी और इलेक्ट्रोड प्रत्यारोपण के लिए खोपड़ी तैयार करने के निर्देशों के लिए चरण 6.3-6.5 (नीचे विस्तृत) देखें।
    3. सर्जरी के बाद, चूहों को एक रिकवरी पिंजरे में वापस करें, जो 37 डिग्री सेल्सियस हीटिंग पैड से लैस है, जो अन्य जानवरों से अलग है।
    4. एंटीबायोटिक मरहम में सर्जिकल घावों को कवर करें। जानवरों की निगरानी करें जब तक कि वे स्टर्नल प्रतिनम्बल को बनाए रखने के लिए पर्याप्त चेतना हासिल न करें और उन्हें 2-5 दिन की अवधि के लिए ठीक होने की अनुमति दें। उन्हें अकेले घर और संक्रमण या असुविधा के लक्षणों के लिए लगातार निगरानी। जानवरों को एनाल्जेसिक के रूप में सर्जरी के दिन बुप्रेनोरफिन 72 एच निरंतर रिलीज (0.5-1.0 मिलीग्राम/किलो) की एक खुराक दें।
  2. गैर अस्तित्व सर्जरी, फेरेट(मुस्तेला putorius furo)
    1. केटामाइन (20 मिलीग्राम/किलो, i.m)) के साथ शुरू में फेरेट को एनेस्थेटाइज करें, और फिर एक मास्क के माध्यम से नाइट्रस ऑक्साइड और ऑक्सीजन के 2:1 मिश्रण में 1.0%-2.0% आइसोफलुरेन के साथ हवादार करें। संज्ञाहरण की उचित डिग्री को सत्यापित करने के लिए एक अंगुली चुटकी प्रदर्शन करें।
    2. सत्यापन के बाद, पॉपोविक एट अल23में विस्तृत गैर-जीवित रहने वाली सर्जरी प्रक्रियाओं का पालन करें। नाइट्रस ऑक्साइड और ऑक्सीजन के 2:1 मिश्रण में 1.0%-2.0% आइसोफ्लुनान के साथ ट्रेकोस्टोमी करें और जानवरों को हवादार करें। कॉर्नियल क्षति को रोकने के लिए दोनों आंखों पर पशु चिकित्सक मरहम लगाएं।
    3. थर्मोस्टैटिकली नियंत्रित हीटिंग पैड का उपयोग करके शरीर के तापमान को 37 डिग्री सेल्सियस पर बनाए रखें। हृदय गति, अंत ज्वारीय सीओ 2 स्तर, औरश्वसन दर की निगरानी करें। श्वसन दर को उपयुक्त शारीरिक सीमा (3.5%-4.0%) के भीतर रखें। क्रेनिओटॉमी, ड्यूरोटॉमी और इलेक्ट्रोड प्रत्यारोपण के लिए खोपड़ी तैयार करने के निर्देशों के लिए चरण 6.3-6.5 (नीचे विस्तृत) देखें।
    4. पर्याप्त संज्ञाहरण सुनिश्चित करने के लिए जानवर के ईसीजी की लगातार निगरानी करें और यदि ईसीजी किसी भी संकट को इंगित करता है तो आइसोफ्लाणे का प्रतिशत बढ़ाएं।
    5. प्रयोग के पूरा होने पर, 1 एमएल पेंटोबार्बिटल सोडियम और फेनिटोइन सोडियम समाधान को फेरेट में प्रशासित करें और हृदय गति और अंत-ज्वारीय सीओ2 उपायों तक निगरानी करें 0।
  3. खोपड़ी की तैयारी
    1. 0.8 मिमी ड्रिल बर्र का उपयोग करके, प्रत्यारोपण के लिए वांछित स्थान पर एक 4 मिमी x 4 मिमी क्रैनिओटॉमी ड्रिल करें। माउस के लिए, स्टेनलेस-स्टील ग्राउंड स्क्रू प्रविष्टि के लिए एक कॉन्ट्रालेट्रल साइट पर एक अतिरिक्त बर्र छेद ड्रिल करें।
      नोट: जब तक इलेक्ट्रोड प्रत्यारोपण के लिए तैयार न हो जाए तब तक ड्यूरोटॉमी न करें।
    2. एक जमीन/संदर्भ स्थापित करें । तीव्र फेरेट प्रयोगों में, त्वचा के माध्यम से छेदने के लिए 18 जी सुई का उपयोग करें और क्रैनियोटॉमी से विपरीत जानवर के सिर के किनारे खोपड़ी के आसपास की मांसपेशियों की परत। सुई की नोक में एजी/सीएल संदर्भ इलेक्ट्रोड के तार अंत डालें, और फिर मांसपेशियों/त्वचा से सुई को वापस लें ताकि गोली अब मांसपेशियों और खोपड़ी के बीच सुरक्षित रूप से बैठी हो । माउस में, स्टेनलेस स्टील ग्राउंडिंग स्क्रू के चारों ओर चांदी के जमीन तार लपेटें। यूवी ठीक दंत सीमेंट के साथ सुरक्षित।
    3. इलेक्ट्रोड को लेबलिंग टेप की पतली पट्टी का उपयोग करके इलेक्ट्रोड धारक को संलग्न करें और इलेक्ट्रोड धारक को माइक्रोमैनीपुलेटर में सुरक्षित करें। एक मगरमच्छ क्लिप के माध्यम से एक ग्राउंडिंग स्रोत के लिए जमीन तार देते हैं । जानवर की मांसपेशियों में एम्बेडेड संदर्भ इलेक्ट्रोड के संदर्भ तार संलग्न करें।
  4. ड्यूरोटॉमी और पिया प्रवेश
    1. ड्यूरा पिक का उपयोग करके क्रेनिओटॉमी से ड्यूरा निकालें।
    2. पिया में एक छोटा सा छेद बनाएं। ऐसा करने के लिए, एक धातु माइक्रोइलेक्ट्रोड (फेरेट में अनुशंसित) डालें और वापस लें। वैकल्पिक रूप से, किसी भी वाक्यूलेचर से बचने के लिए मस्तिष्क की सतह पर CFEA ऑर्थोगोनल को कम करें। एक बार जब यह स्थान निर्धारित हो जाता है, तो इलेक्ट्रोड उठाएं और उस स्थान पर मस्तिष्क की सतह को एक ड्यूरा पिक के साथ धीरे से निक करें, पिक (माउस में अनुशंसित) के साथ ऊपर की ओर खींचें।
  5. इलेक्ट्रोड प्रत्यारोपण
    1. एक ही स्थान पर इलेक्ट्रोड टिप कम करें और, ठीक मोड में, ~ 2 μm/s की दर से मस्तिष्क में इलेक्ट्रोड ड्राइव करना शुरू करें। यह सुनिश्चित करने के लिए माइक्रोस्कोप का उपयोग करें कि इलेक्ट्रोड सुचारू रूप से प्रवेश कर रहा है और झुकने वाला नहीं है।
      नोट: यदि इलेक्ट्रोड सुचारू रूप से प्रवेश नहीं कर रहा है, तो इसे मस्तिष्क से बाहर उठाएं और कोण को समायोजित करें। यदि यह सुचारू रूप से प्रवेश किए बिना झुकना जारी रखता है, तो स्थान को समायोजित करें और नए प्रवेश स्थान के लिए मस्तिष्क की सतह को निकिंग की प्रक्रिया दोहराएं।
    2. निम्नलिखित चरणों का उपयोग करके पुरानी और तीव्र प्रत्यारोपण करें।
      1. क्रोनिक इम्प्लांटेशन के लिए: यूवी ठीक डेंटल सीमेंट का उपयोग करके इलेक्ट्रोड को सीमेंट करें।
        1. 5-0 सर्जिकल टांके का उपयोग कर चीरा बंद करें और हेडकैप का निर्माण करें।
        2. एक हेडकैप बनाने के लिए प्रत्यारोपण साइट के चारों ओर अतिरिक्त दंत सीमेंट जोड़ें। जिग की नाक को ढककर रखना सुनिश्चित करें।
        3. त्वचा को हेडकैप के ऊपर और चारों ओर खींचें। सीवन 5-0 सर्जिकल टांके के साथ हेडकैप के पीछे चीरा।
        4. लिडोकेन क्रीम और एंटीबायोटिक मरहम लगाएं।
        5. संवेदनाहारी बंद करो और मानक वसूली प्रक्रियाओं का पालन करें।
      2. तीव्र प्रत्यारोपण के लिए: इलेक्ट्रोड को कम करने और वांछित गहराई तक पहुंचने के बाद, इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल रिकॉर्डिंग शुरू करने से पहले कम से कम 30 मिनट प्रतीक्षा करें ताकि इलेक्ट्रोड को जगह में बसने की अनुमति दी जा सके।

Representative Results

इस प्रोटोकॉल के पूरा होने के साथ, एकल इकाई स्पाइकिंग गतिविधि की स्थिर रिकॉर्डिंग संभव हो जाएगी। ये माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणी शोधकर्ता की जरूरतों के आधार पर सामग्री, चैनल काउंट और हेडस्टेज एडाप्टर में अनुकूलन योग्य हैं। सोने में इलेक्ट्रोप्लेटिंग फाइबर के परिणामस्वरूप रिकॉर्डिंग के लिए उपयुक्त बाधाओं में कमी आतीहै (चित्र 4 और चित्रा 5)। यदि उपयोगकर्ता लंबे समय से रिकॉर्ड करने का इरादा रखता है, तो जानवर शल्य प्रक्रिया से बरामद होने के बाद माप किए जा सकते हैं। पुरानी प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप कम से १२० दिनों के लिए स्थिर, एकल इकाई रिकॉर्डिंग हुई है । चित्रा 6में एक प्रतिनिधि रिकॉर्डिंग दिखाई जाती है, जो स्वतंत्र रूप से व्यवहार करने वाले, वयस्क पुरुष माउस के रेट्रोस्प्लेयल कॉर्टेक्स में स्थिर 64-चैनल इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल गतिविधि को दर्शाती है। यदि एक तीव्र तैयारी का इरादा है, रिकॉर्डिंग शीघ्र ही प्रत्यारोपण (~ 30 मिनट) के बाद शुरू कर सकते हैं । इससे इलेक्ट्रोड को मस्तिष्क में बसने में समय लगेगा। चित्रा 7 एक वयस्क महिला फेरेट के प्राथमिक दृश्य प्रांतस्था से प्राप्त एक तीव्र 16-चैनल CFEA रिकॉर्डिंग का एक प्रतिनिधि उदाहरण प्रदान करता है। माउस और फेरेट में स्पाइक छंटाई स्पाइक सॉर्टिंग सॉफ्टवेयर (सामग्री की तालिकादेखें) के साथ किया गया था।

Figure 1
चित्रा 1:तीन अलग-अलग विचारों से 16-और 32-चैनल कार्बन फाइबर माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणी (CFEAs) की एनाटॉमी। (ए)32-चैनल (ऊपर) और 16-चैनल (नीचे) CFEA की योजनाबद्ध। 16-चैनल CFEA में हैंडलिंग उद्देश्यों के लिए एक विस्तारित डिजाइन की सुविधा है। ३२-चैनल डिजाइन एक फ्लैट चेहरा है कि दो jigs के लिए एक ६४ चैनल CFEA के लिए संयुक्त होने की अनुमति देता है सुविधाएं । दोनों आरेखों में आयामों के साथ लेबल संरचनाओं की पहचान की गई है। कनेक्टर अंत कनेक्टर प्रविष्टि के स्थान को इंगित करता है, और GND/REF चैनलों से संकेत मिलता है कि ग्राउंडिंग तार कहां डाला जाता है । कीप बेसिन उस स्थान को संदर्भित करता है जिसे फाइबर यूवी प्रकाश-ठीक दंत सीमेंट के साथ मढ़ा जा सकता है, और कीप टिप उस साइट का प्रतीक है जहां से फाइबर जिग से बाहर निकलते हैं। कीप टिप को एक साथ चिपकने वाले फाइबर को कम करने और नुकसान पैदा करने के लिए क्वाड्रंट में विभाजित किया जाता है। बाद में फाइबर को दंत सीमेंट के उपयोग के साथ एक बंडल में खींचा जाता है। जिग्स एसएलए राल प्रिंटर का उपयोग करके 3 डी मुद्रित होते हैं। विवरण दिखाने के लिए चित्र बढ़े हुए हैं। (ख)निर्मित सीएफईए। आरेख में लेबल की गई संरचनाओं की पहचान की गई है। नीले बंडल टिप कार्बन फाइबर के खंड का प्रतिनिधित्व करता है जो रिकॉर्डिंग माप प्राप्त करते हैं। कीप बेसिन के भीतर और कनेक्टर के आसपास ग्रे यूवी लाइट-ठीक दंत सीमेंट का संकेत है जो कीप बेसिन में कार्बन फाइबर रखता है और कनेक्टर को जिग में सुरक्षित करता है। बैंगनी तार ग्राउंडिंग तार का प्रतिनिधित्व करता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 2
चित्रा 2:पैरालीन सी कोटिंग के लिए कैसेट में कच्चे कार्बन फाइबर की लोडिंग। (A)कार्बन फाइबर को दो तरफा टेप (नीले) की दो स्ट्रिप्स के साथ मढ़ा हुआ कारतूस पर लोड किया जाता है। प्रत्येक कैसेट ~ 25 फाइबर के साथ भरी हुई है। (ख)पैरालीन सी कोटिंग की तैयारी में कैसेट को लेजर कट होल्डर (ग्रे) में लोड किया जाता है । प्रत्येक दस कैसेट रखती है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 3
चित्रा 3:कार्बन फाइबर माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणी (CFEA) बंडल निर्माण योजनाबद्ध। (A)16 व्यक्तिगत, लेपित कार्बन फाइबर (काले) ३२ चैनल 3 डी मुद्रित जिग (ग्रे) के माध्यम से पिरोया जाता है । (ख)कार्बन फाइबर युक्तियां माइक्रो-कैंची के साथ काटी जाती हैं, जिससे जिग बेस की ऊंचाई के बराबर अतिरिक्त फाइबर छोड़ दिया जाता है, जो जिग बेस से बाहर निकलता है । (ग)पैरालीन सी इन्सुलेशन को हटाने के लिए एक मानक प्लास्टिक स्पार्क व्हील लाइटर जल्दी से अतिरिक्त फाइबर के ऊपर से गुजर जाता है। शीर्ष सही योजनाबद्ध 12 फाइबर के 9 से पैरिलीन को हटाने से पता चलता है। (घ)फाइबर को जिग में तब तक फिर से डाला जाता है जब तक कि फाइबर का अंत आधार के साथ फ्लश न हो जाए। शीर्ष-दाएं योजनाबद्ध जिग बेस के अंदर रखे बिना किसी (ग्रे) फाइबर युक्तियों के साथ 9 फाइबर की reinsertion से पता चलता है । जिग तो पर फ़्लिप किया है और कदम ए-डी विपरीत 16 चैनलों धागा करने के लिए दोहराया जाता है । (ई)फाइबर को सुरक्षित करने के लिए जिग को डेंटल सीमेंट से भरा जाता है। सिल्वर प्रिंट को जिग बेस के प्रत्येक कुएं में इंजेक्ट किया जाता है। (च)पुरुष कनेक्टर को जिग बेस में डाला जाता है। (जी)सीएफईए और स्केलपेल एक -20 डिग्री सेल्सियस फ्रीजर में जमे हुए हैं। सरणी टिप वांछित लंबाई में कटौती की जाती है, जिससे 32 फाइबर भी निकलते हैं। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 4
चित्र 4:टिप उपचार और इलेक्ट्रोप्लेटिंग। (A)इलेक्ट्रोड टिप्स को सबसे पहले 0.1 एम पीबीएस में रखा जाता है, जहां प्रत्येक इलेक्ट्रोड के माध्यम से धारा गुजरती है। इसके बाद टिप्स को धोया जाता है और गोल्ड प्लेटिंग सॉल्यूशन में ट्रांसफर कर दिया जाता है, जहां उन्हें करंट के साथ इलेक्ट्रोप्लेटेड किया जाता है । (ख)तैयार कार्बन फाइबर की एसईएम छवियां टिप पर केंद्रित सोने की चढ़ाना समाधान दिखाती हैं। स्केल बार प्रारंभिक काटने के बाद 168 चैनलों से 4 माइक्रोन का प्रतिनिधित्व करता है(सी)प्रारंभिक काटने के बाद 168 चैनलों से बाधा मूल्यों (बैंगनी; 3.11 एमΩ ± 0.42 एमΩ, मीडियन ± एसई, n = 168 फाइबर), सकारात्मक वर्तमान इंजेक्शन (गुलाबी; 1.23 MΩ ± 0.36 MΩ, औसत ± एसई, एन = 168 फाइबर), और इलेक्ट्रोप्लेटिंग (नारंगी; 0.19 MΩ ± 0.15 MΩ, औसत ± एसई, n = 168 फाइबर) प्रत्येक कदम प्रसंस्करण के बाद इम्प्लांट मूल्यों में कमी आई। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 5
चित्रा 5:मध्यम सोने की इलेक्ट्रोप्लेटिंग अवधि कार्बन फाइबर बंडल सुझावों पर छोटे, गोल जमा का उत्पादन करती है। चित्र कार्बन फाइबर युक्तियां सभी विभिन्न माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणी से हैं, जो बाधा में कमी या सोने-चढ़ाना के लिए इंजेक्शन वर्तमान की विभिन्न अवधिओं को दर्शाती हैं। छवियां इसके अतिरिक्त पैरालीन सी कोटिंग को दर्शाती हैं, जो कार्बन फाइबर को बचाती है और फाइबर के सुझावों के अलावा अन्य स्थान से सिग्नल के किसी भी अधिग्रहण को रोकती है। (क)ठंड के बाद कार्बन फाइबर युक्तियों की स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी इमेज और रेजर ब्लेड से एक भी कट बनाना । स्केल बार 10 माइक्रोन का प्रतिनिधित्व करते हैं।(B)एक के रूप में ही, लेकिन फिर 10 एस के लिए सकारात्मक वर्तमान के इंजेक्शन के साथ पीछा किया ।(C)बी के रूप में ही है, लेकिनफिर 5 s के लिए सोने के साथ इलेक्ट्रोप्लेटेड (डी)बी के रूप में ही लेकिन फिर 15 s के लिए सोने के साथ इलेक्ट्रोप्लेटेड (ई)बी के रूप में ही लेकिन फिर 12 s के लिए सोने के साथ सोने के साथ इलेक्ट्रोप्लेटेड । हमने पाया कि -0.05 μA के वर्तमान में 30 एस के लिए इलेक्ट्रोप्लेटिंग इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल रिकॉर्डिंग के लिए इष्टतम था। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 6
चित्र 6:कार्बन फाइबर माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणी के साथ स्वतंत्र रूप से व्यवहार माउस रेट्रोस्प्लेनियल कॉर्टेक्स में पुरानी बाह्य अनुक्रमिक रिकॉर्डिंग लगातार, स्थिर तंत्रिका गतिविधि दिखाती है। (ए)ग्यारह बैंडपास वोल्टेज निशान एक साथ दर्ज किए गए थे। पहले चैनल (शीर्ष पंक्ति) से दर्ज किए गए बाद के निशान बी में प्लॉट किए जाते हैं ताकि समय भर में स्थायित्व दिखाया जा सके। शेष दस पंक्तियां रिकॉर्डिंग गुणवत्ता की निरंतरता प्रदर्शित करती हैं और सरणी में मजबूत गतिविधि दिखाती हैं। प्रत्येक ट्रेस के बाईं ओर स्केल बार 200 माइक्रोन क्षमता का प्रतिनिधित्व करता है। (ख)एक में शीर्ष ट्रेस के रूप में एक ही फाइबर से बंद डेटा, एक १२० दिन लगातार रिकॉर्डिंग भर में मजबूत गतिविधि दिखाने के लिए विस्तारित । (ग)क्लस्टरिंग से महीनों में मजबूत एकल इकाई का पता लगाने का पता चलता है । निशान प्रत्येक समय बिंदु पर बी में प्लॉट किए गए फाइबर से निकाले गए 120 दिनों में लगातार अवलोकन योग्य प्रतिनिधि एकल इकाई के औसत तरंग का प्रतिनिधित्व करते हैं। (घ)समय के साथ स्थिरता प्रदर्शित करने के लिए सी खड़ी से मतलब, गैर सामान्यीकृत स्पाइक तरंग रूपों । (ई)कार्बन फाइबर रिकॉर्डिंग कई महीनों में एक स्थिर शोर मंजिल का प्रदर्शन करता है। बी में शोर मंजिल (ट्रेस माइनस स्पाइकिंग गतिविधि) का मानक विचलन शोर में कोई प्रगतिशील परिवर्तन नहीं दिखाता है। सलाखों का मतलब संदूषण का प्रतिनिधित्व करते हैं । त्रुटि सलाखों मानक विचलन का प्रतिनिधित्व करते हैं। (एफ)एक लंबे समय से प्रत्यारोपित CFEA और हेडस्टेज के साथ एक माउस के पैमाने ड्राइंग । (जी)रॉ वोल्टेज ट्रेस (शीर्ष) 11 महीने प्रत्यारोपण के बाद मजबूत LFP दिखाता है । बैंडपास वोल्टेज ट्रेस (नीचे) स्थिर तंत्रिका गतिविधि दिखाता है। (ज)सी से फाइबर पर दर्ज न्यूरॉन का मतलब स्पाइक तरंग, स्पाइकिंग गतिविधि की पहली 1,000 घटनाओं द्वारा रेखांकित किया गया। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 7
चित्रा 7:फेरेट प्राइमरी विजुअल कॉर्टेक्स से कार्बन फाइबर माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणी (सीएफईए) रिकॉर्डिंग। (A)16-चैनल सीएफईए से दर्ज स्पाइक सॉर्ट की गई एकल इकाइयों के तरंग रूप। एकल न्यूरॉन्स से कार्रवाई की क्षमता अक्सर थोड़ा अलग आयामों पर कई चैनलों पर स्पष्ट थे । (ख)चयनित न्यूरॉन्स से दिशा ट्यूनिंग घटता है। रंग एमें दर्ज इकाइयों के अनुरूप है । तीर उत्तेजना आंदोलन की दिशा का संकेत देते हैं। स्केल बार प्रतिक्रिया दर का संकेत देते हैं। त्रुटि सलाखों मानक त्रुटि के साथ मतलब प्रतिक्रिया का संकेत मिलता है। क्षैतिज धराशायी लाइन एक खाली स्क्रीन के संपर्क में आने के दौरान एक ही सेल की सहज फायरिंग दर का प्रतिनिधित्व करता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Discussion

यह प्रोटोकॉल तीव्र और पुराने दोनों उपयोग के लिए एक कार्यात्मक सीएफईए के निर्माण के लिए आवश्यक प्रत्येक चरण का वर्णन करता है। वर्णित प्रक्रिया शोधकर्ता की जरूरतों के लिए अनुकूलन योग्य है, जिससे यह महीनों में एकल न्यूरॉन्स की निगरानी के लिए एक सुलभ और सस्ता विकल्प बन गया है। प्रोटोकॉल एक एनेस्थेटाइज्ड जानवर में प्रत्यारोपण के मिनटों के भीतर दोनों मजबूत एकल इकाई गतिविधि रिकॉर्डिंग की व्यवहार्यता को दर्शाता है, और चार महीने में एक जाग, व्यवहार जानवर में, इन CFEAs की क्षमता को तंत्रिका प्रतिक्रियाओं में अल्पकालिक और दीर्घकालिक परिवर्तनों का अध्ययन करने के लिए दर्शाती है ।

वर्णित प्रोटोकॉल के चरणों का अच्छी तरह से परीक्षण किया गया है और समय के साथ सुधार किया गया है ताकि एक कुशल प्रक्रिया को जल्दी से पूरा किया जा सके, कम सीमांत लागत (< $100.00) पर, स्पष्ट एकल इकाइयों को रिकॉर्ड करने की क्षमता के साथ, घनी और महीनों में स्थिर। निर्माण चरणों को एक दिन से भी कम समय में पूरा किया जा सकता है और इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल सिग्नल का उत्पादन करेगा जो किसी भी अग्रणी वाणिज्यिक सरणी के बराबर हैं। सीएफएस में बहुत छोटे पदचिह्न भी हैं (फाइबर के 16-चैनल बंडल का व्यास समान वाणिज्यिक सरणी की तुलना में ~ 26 माइक्रोन है), और उनकी जैव अनुकूलता उन्हें दीर्घकालिक उपयोग13के लिए उपयुक्त बनाती है। महत्वपूर्ण बात, तुलनीय प्रदर्शन के साथ एक कार्य CFEA का उत्पादन करने के लिए कई महत्वपूर्ण कदम और निर्देशों का पालन किया जाना चाहिए।

कार्बन फाइबर की कमजोरी के कारण, उन्हें अत्यंत सावधानी से संभाला जाना चाहिए। उन्हें तेज संदंश या अन्य उपकरणों के साथ संभालने के परिणामस्वरूप फाइबर टूट सकता है। इसके अतिरिक्त, सीमित वायु आंदोलन वाले स्थान पर सीएफएस का निर्माण करना महत्वपूर्ण है ताकि फाइबर दूर न हों। जब फाइबर के पीछे के हिस्से को ज्वलंत, लाइटर केवल एक पीछे और आगे की गति में स्थानांतरित करने की जरूरत है बहुत संक्षेप में, लगभग 1 एस के लिए । इन्सुलेशन को हटाने के बाद के कदम काम करने वाले चैनलों के साथ इलेक्ट्रोड के निर्माण के लिए महत्वपूर्ण हैं। फ्लेद किए गए टिप्स को बिना किसी अतिरिक्त संपर्क के जिग में खिलाया जाना चाहिए। फिर, जब दंत सीमेंट के साथ बेसिन भरने, यह महत्वपूर्ण है कि सीमेंट ध्यान से लागू किया जाता है और पूरी तरह से चैनलों और कीप बेसिन भरता है, उंहें भरने के बिना उद्घाटन बंद । इसके बाद डेंटल सीमेंट को आगे बढ़ने से पहले यूवी लाइट से पूरी तरह ठीक कर लेना चाहिए। एक बार यह पूरा हो गया है, चांदी पेंट प्रत्येक चैनल में इंजेक्शन जब तक पूरी तरह से भरा है लेकिन बाहर नहीं फैल जाना चाहिए । यह इस प्रक्रिया में सबसे चर कदम है। कोई भी ओवर-फिलिंग चैनलों के बीच क्रॉसटॉक का उत्पादन कर सकती है, और अपर्याप्त भरने के परिणामस्वरूप कनेक्शन विफलता हो सकती है। यदि 25 जी सुई का उपयोग करके चांदी के पेंट को इंजेक्ट करने में असमर्थ हैं, तो यह संभावना है कि समाधान बहुत चिपचिपा है और, इस मामले में, अधिक तरल समाधान बनाने के लिए पतले पेंट की एक छोटी मात्रा को जोड़ा जा सकता है। एक बार जब सभी चैनल भर जाते हैं, और हेडस्टेज कनेक्टर डाला जाता है, तो दंत सीमेंट के साथ कनेक्टर हासिल करने से पहले सरणी को 24 घंटे के लिए इलाज करने की अनुमति देना महत्वपूर्ण है। हमने पाया कि ऐसा करने में विफलता से जुड़े चैनलों की संख्या कम हो गई । दंत सीमेंट की एक उदार राशि लागू करना भी महत्वपूर्ण है ताकि सिग्नल अधिग्रहण प्रणाली के साथ इंटरफेसिंग करते समय कनेक्टर डिस्कनेक्ट न हो। यदि वे अलग हो जाते हैं, तो चांदी के पेंट के साथ चैनलों के बार-बार भरने के साथ पुनर्संबंध का प्रयास करना संभव है, लेकिन उपयोगकर्ता को कनेक्टेड चैनलों की संख्या का आकलन करने के लिए CFEA के बाधा मूल्यों का परीक्षण करना चाहिए। दंत सीमेंट रात भर इलाज करने की अनुमति भी संभावित टुकड़ी को रोकने के लिए कार्य करता है ।

इलेक्ट्रोड की बाधा को मापने से जुड़े चैनलों का सटीक अनुमान मिलेगा। यह जमीन और संदर्भ तारों और पीबीएस में कार्बन फाइबर युक्तियों को जलमग्न करने के बाद किया जा सकता है। हमने देखा है कि एक उच्च बाधा (>15 एमΩ) एक खुले, असंबद्ध चैनल का संकेत है । वर्तमान और इलेक्ट्रोप्लेटिंग इंजेक्शन से पहले, एक कनेक्टेड चैनल में बाधा मूल्यों की एक श्रृंखला हो सकती है जो इस प्रक्रिया के साथ काफी कम होनी चाहिए। कनेक्टेड चैनलों की औसत संख्या (वर्तमान इंजेक्शन के बाद 4 एमω < बाधा) प्रति 16-चैनल इलेक्ट्रोड 12.96 ± 2.74 (मतलब ± एसडी; N = 48 इलेक्ट्रोड)। कई इलेक्ट्रोप्लेटिंग समय का परीक्षण किया गया, और 30 एस रिकॉर्डिंग साइटों(चित्रा 5)के बीच बेहतर संकेत अलगाव का उत्पादन किया गया । हालांकि यह अच्छी तरह से स्थापित किया गया है कि PEDOT-pTS12,24,25,26 और PEDOT-TFB21 कार्बन फाइबर रिकॉर्डिंग साइटों को तैयार करने के लिए विश्वसनीय विकल्प प्रदान करते हैं, हमने पाया कि सोने के साथ चढ़ाना, पुराने प्रत्यारोपण के लिए इलेक्ट्रोप्लेटिंग इलेक्ट्रोड के लिए एक सिद्ध और भरोसेमंद विधि27,28 , प्रत्यारोपण की आसानी में वृद्धि हुई है और एक साथ झुरमुट से इलेक्ट्रोड सुझावों को रोका । औसतन 0.2 एमΩ से कम के अंतिम बाधा मूल्यों के उत्पादन में, यह विधि PEDOT-TFB21 और PEDOT-pTS26का उपयोग करके प्राप्त मूल्यों के बराबर साबित होती है ।

माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणी को प्रत्यारोपित करते समय, माइक्रोस्कोप के नीचे कार्बन फाइबर युक्तियों के सम्मिलन का नेत्रहीन पालन करना महत्वपूर्ण है। सफल प्रविष्टि स्पष्ट होना चाहिए, फाइबर के झुकने के साथ। यदि फाइबर बकसुआ दिखाई देते हैं, तो यह संभावना नहीं है कि वे सफलतापूर्वक मस्तिष्क में प्रवेश करेंगे। इस मामले में, जांच के कोण को दूसरे प्रयास के लिए समायोजित किया जाना चाहिए। यह प्रक्रिया तब तक जारी रह सकती है जब तक जांच का सम्मिलन सफल नहीं हो जाता। एक बार इलेक्ट्रोड वांछित गहराई पर है, हमने पाया है कि कम से कम 30 मिनट इंतजार कर जांच इष्टतम संकेत अधिग्रहण (तीव्र रिकॉर्डिंग) के लिए व्यवस्थित करने की अनुमति देगा।

सीएफएस ने अपने छोटे पदचिह्न और जैव अनुकूलता के अलावा वर्णित किया है, जो निर्माण में आसानी और कम लागत के कारण वाणिज्यिक सरणी के लिए एक मजबूत, अनुकूलन योग्य विकल्प प्रदान करता है। इस प्रोटोकॉल में विस्तृत CFEAs के लिए सबसे बड़ी सीमा उनकी स्केलेबिलिटी है। उनके निर्माण की मैनुअल प्रकृति के कारण, सैकड़ों रिकॉर्डिंग साइटों के साथ डिजाइन तक स्केलिंग व्यावहारिक नहीं हो सकती है। इसके अतिरिक्त, नैनो प्रौद्योगिकी का उपयोग करके माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणी निर्माण में प्रगति यहां वर्णित तरीकों की तुलना में बड़े पैमाने पर जनसंख्या रिकॉर्डिंग को सक्षम करेगी। हालांकि, यह प्रोटोकॉल कार्बन फाइबर इलेक्ट्रोड के बेंचटॉप निर्माण में रुचि रखने वाले प्रयोगशालाओं तक CFEA पहुंच प्रदान करता है। हमने 120 दिन के पुराने प्रयोगों की अवधि में स्पाइक आयाम में स्थिरता का कोई नुकसान या कम मजबूती नहीं देखी, जैसा कि उस समय पैमाने(चित्रा 6A-ई)पर हमारी टिप्पणियों के विशिष्ट प्रतिनिधि एकल चैनल द्वारा इंगित किया गया है। इसके अतिरिक्त, CFEAs लगातार एकल इकाई गतिविधि के लिए क्षमता दिखाते हैं, क्योंकि माउस में प्रत्यारोपण के 11 महीने बाद चार एकल इकाइयां प्रत्यक्ष रहीं(चित्रा 6G,H)। स्थिर, एकल-इकाई रिकॉर्डिंग तीव्रता से(चित्रा 7)प्राप्त करना भी संभव है, जो कम समय अवधि में एकल न्यूरॉन्स के अध्ययन के लिए कई अन्य वाणिज्यिक इलेक्ट्रोड पर लाभ प्रदान करता है। भविष्य में, न्यूनतम व्यास के साथ इस तरह के लचीले, जैव संगत जांच के विकास से जटिल प्रक्रियाओं का अध्ययन हो सकेगा। ये उपकरण तंत्रिका प्रौद्योगिकी की उन्नति में पर्याप्त उपयोगिता प्रदान करेंगे, जिसमें मस्तिष्क-मशीन इंटरफेस (BMIs) में अनुप्रयोग शामिल हैं, जिसके लिए निरंतर, दीर्घकालिक स्थिरता29की आवश्यकता होती है।

Disclosures

लेखक हितों के कोई वित्तीय संघर्ष की घोषणा करते हैं ।

Acknowledgments

हम इलेक्ट्रोड डिजाइन और निर्माण और टिम गार्डनर के साथ मार्गदर्शन के लिए ग्रेग Guitchounts शुक्रिया अदा करना चाहते है अपनी प्रयोगशाला और हमारे लिए सुविधाओं को खोलने के लिए । हम क्रिस्टोस Michas को बायो-इंटरफेस और प्रौद्योगिकी कोर सुविधा और नील रिटर, जॉन स्पायरेस और डेविड लैंड्समैन में पीडीएस उपयोग के साथ उनकी सहायता के लिए धन्यवाद देना चाहते हैं ताकि 16-चैनल जिग के प्रारंभिक संस्करणों को डिजाइन करने में उनकी मदद की जा सके। हम हार्वर्ड में हार्वर्ड नैनोस्केल सिस्टम्स के लिए केंद्र में SEM इमेजिंग के साथ उनकी सहायता के लिए टिम Cavanaugh शुक्रिया अदा करना चाहते हैं ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
#10 scalpel blade Fisher Scientific 14-840-15 Building tool
16-channel CFEA Jig Realize Inc. CFMA component
16-channel Omnetics connector Omnetics A79014-001 CFMA component
25 G needle Fisher Scientific 14-840-84 Building tool - sharp-tipped
30 G needle Fisher Scientific 14-841-03 Building tool
31 G stainless steel 304 hypodermic round tubing Small Parts Inc B000FMYN38 For guide tube
32-channel CFEA jig Realize Inc. CFMA component
32-channel Omnetics connector Omnetics A79022-001 CFMA component
6 in cotton tip applicators Fisher Scientific 22-363-156 Building tool
Acetone Fisher Scientific A16P4 Building tool
AutoCad 3D printing software Autodesk Computer-aided design tool/ 3D modeling software
Autodesk Fusion 360 Autodesk Computer-aided design tool/ 3D modeling software
BD disposable syringes Fisher Scientific 14-823-30 1 mL
Carbon fibers Good Fellow USA C 005725 7 μm epoxy sized
Cassettes and cassette holder For coating fibers
Clear tape Scotch For coating raw fibers
Deionized water Electroplating component
Double-sided tape Scotch For coating raw fibers
Flowable Dental Composite Pentron Flow-It ALC CFMA component/ UV cured dental cement
Gold plating solution Sifco ASC 5355 10.0-20.0% glycerol, 1.0-5.0% ethylenediamine, 1.0-5.0% acetic acid (ethylenedinitrilo)tetra-, dipotassium salt, 5.0-10.0% butanoic acid, mercapto-monogold(1+) sodium salt, 1.0–5.0% potassium metabisulfite, 55.0-82.0% water
Jewelry clamp Amazon B00GRABH9K Building tool
JRClust Ferret spike sorting software
Lighter BIC LCP62DC Building tool
Micromanipulator Scientifica PS-7000C For guide tube
Microscissors Fisher Scientific 08-953-1B Building tool
MountainSort Mouse spike sorting software
NanoZ 16-channel adapter Multi-channel systems ADPT-nanoZ-NN-16 Electroplating component
NanoZ 32-channel adapter White Matter NZA-OMN-32 rev A Electroplating component
NanoZ multi-electrode impedance tester White Matter Electroplating component
Parafilm Fisher Stockroom 13-374-10 Semi-transparent, flexible film with adhesive properties
Parylene 'C' Dimer Specialty Coating Systems 980130-C-01LBE For coating raw fibers
PEG 8000 Fisher Scientific 25322-68-3 Electroplating component
Phosphate-buffered saline Electroplating component
Polyimide tubing MicroLumen BRAUNI001 For guide tube
Rotary tool Dremel 300124 For guide tube
Scalpel handle Fine Science Tools 10003-12 Building tool
Silver conductive coating MG Chemicals 842AR Super Shield CFMA component
Stereo microscope with range 6.7:1 Motic SMZ-168 Building tool
Sticky notes Post-it Building tool
Tissue wipes Kimtech Science 34155 Building tool
Tungsten wire A-M Systems 797550 CFMA component
UV curing wand Woodpecker Building tool
Vacuum deposition chamber Specialty Coating Systems Labcoter 2 (PDS 2010)

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References

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तंत्रिका विज्ञान अंक 174
<em>वीवो</em> रिकॉर्डिंग में क्रोनिक और एक्यूट के लिए कार्बन फाइबर माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणी का निर्माण और कार्यान्वयन
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Reikersdorfer, K. N., Stacy, A. K.,… More

Reikersdorfer, K. N., Stacy, A. K., Bressler, D. A., Hayashi, L. S., Hengen, K. B., Van Hooser, S. D. Construction and Implementation of Carbon Fiber Microelectrode Arrays for Chronic and Acute In Vivo Recordings. J. Vis. Exp. (174), e62760, doi:10.3791/62760 (2021).

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