Summary
ここでは、神経および脳における 生体内で 記録するためのカスタマイズ可能な炭素繊維電極アレイの作製方法論について説明する。
Abstract
従来の末梢神経プローブは、主にクリーンルームで製造されており、高価で高度に専門化された複数のツールを使用する必要があります。この論文は、経験の浅いクリーンルームユーザーが迅速に学ぶことができる炭素繊維神経電極アレイのクリーンルーム「光」製造プロセスを提示する。この炭素繊維電極アレイ製造プロセスに必要なクリーンルームツールはパリレンC蒸着機で、迅速に習得することも、限界費用で商業加工施設に委託することもできます。この製造プロセスには、プリント回路基板の手作業による実装、絶縁、チップの最適化も含まれます。
ここで検討した3つの異なる先端最適化(Nd:YAGレーザー、ブロートーチ、UVレーザー)により、さまざまな先端形状と1kHzのインピーダンスが得られ、ブロートーチされたファイバはインピーダンスが最も低くなります。これまでの実験ではレーザーとブロートーチ電極の有効性が証明されていますが、この論文では、UVレーザーカットファイバーが 生体内で神経信号を記録できることも示しています。既存の炭素繊維アレイは、バンドルに有利な個別の電極を持たないか、または人口と断熱のためにクリーンルームで製造されたガイドを必要とします。提案されたアレイは、ファイバーの集合のためにベンチトップで使用できるツールのみを使用します。この炭素繊維電極アレイ製造プロセスにより、市販のプローブと比較して低価格でバルクアレイ製造の迅速なカスタマイズが可能になります。
Introduction
神経科学研究の多くは、電気生理学(ePhys)を使用して神経信号を記録することに依存しています。これらの神経信号は、ニューラルネットワークの機能や、脳機械や末梢神経インターフェースなどの新しい治療法を理解するために不可欠です1,2,3,4,5,6。末梢神経を取り巻く研究には、カスタムメイドまたは市販の神経記録電極が必要です。ミクロンスケールの寸法と壊れやすい材料を備えたユニークなツールである神経記録電極は、製造するための特別なスキルと機器のセットを必要とします。特定の最終用途向けにさまざまな特殊なプローブが開発されています。しかし、これは、実験が現在入手可能な市販のプローブを中心に設計されなければならないか、または実験室が特殊なプローブの開発に投資しなければならないことを意味し、これは長いプロセスである。末梢神経における多種多様な神経研究のために、汎用性の高いePhysプローブ4,7,8に対する高い需要がある。理想的なePhysプローブは、小さな記録サイト、低インピーダンス9、およびシステムに実装するための財政的に現実的な価格帯を特長としています3。
現在の市販の電極は、神経の外側に位置する神経外またはカフ電極(Neural Cuff10、MicroProbes Nerve Cuff Electrode11)、または神経を貫通して目的の筋膜内に座る筋膜内のいずれかである傾向がある。しかし、袖口電極は繊維から遠く離れているため、近くの筋肉やターゲットではない可能性のある他の筋膜からより多くのノイズを拾います。これらのプローブはまた、神経を収縮させる傾向があり、組織が治癒している間に電極界面でバイオファウリング(グリア細胞および瘢痕組織の蓄積)につながる可能性がある。筋膜内電極(LIFE12、TIME13、Utah Arrays14など)は、ファシクル選択性の利点を追加し、良好な信号対ノイズ比を有するため、機械インターフェース用の信号を区別する上で重要である。しかし、これらのプローブには生体適合性の問題があり、時間の経過とともに神経が変形します3,15,16。商業的に購入された場合、これらのプローブは両方とも静的設計を持ち、実験固有のカスタマイズのためのオプションがなく、新しい実験室にとって高価です。
他のプローブによって提示される高コストと生体適合性の問題に対応して、炭素繊維電極は、神経科学研究所が特殊な機器を必要とせずに独自のプローブを構築するための道を提供する可能性があります。炭素繊維は、低ダメージ挿入を可能にする小型フォームファクタを備えた代替記録材料です。炭素繊維は、集中的なクリーンルーム処理を行わずに、シリコン17,18,19よりも優れた生体適合性とかなり低い瘢痕応答を提供します5,13,14。炭素繊維は柔軟で耐久性があり、他の生体材料と容易に統合され19、神経から浸透して記録することができます7,20。炭素繊維の多くの利点にもかかわらず、多くの研究室では、これらのアレイの手動製造が困難であると感じています。いくつかのグループ21は、炭素繊維を束に結合し、集合的により大きな(〜200μm)直径をもたらす。しかし、私たちの知る限り、これらのバンドルは神経で検証されていません。他の人たちは、個別の炭素繊維電極アレイを製造していますが、その方法はクリーンルームで製造された炭素繊維ガイド22,23,24と、そのアレイを移入するための機器を必要とします17,23,24。これに対処するために、我々は、即興の修正を可能にする実験室のベンチトップで行うことができる炭素繊維アレイを作製する方法を提案する。結果として得られるアレイは、特殊なファイバー装着ツールなしで個別の電極チップを維持します。さらに、研究実験のニーズに合わせて複数の形状が提示されます。以前の作業8,17,22,25から構築したこのホワイトペーパーでは、クリーンルームのトレーニング時間を最小限に抑えながら、複数のスタイルのアレイを手動で構築および変更するための詳細な方法論を提供します。
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Protocol
すべての動物処置は、ミシガン大学機関動物ケアおよび使用委員会によって承認されました。
1. 炭素繊維アレイの選択
- プリント基板(PCB)は、 図1に示す3つの設計のいずれかから選択します。
メモ: このプロトコルでは、Flex 配列が焦点となります。- Chestek Labのウェブサイト(https://chestekresearch.engin.umich.edu)のPCB設計を参照し、無料でPCB印刷所に送信し、PCB印刷所を通じて印刷を注文する準備ができています。
- 各ボードのコネクタの概要とその仕様については、 表 1 を参照して、 特定の実験セットアップで動作するコネクタの選択に役立ててください。
2. コネクタを回路基板にはんだ付けする
- はんだごてを 315 °C (600 °F) に設定します。
- PCB上のすべてのはんだ付けパッドにフラックスを塗布します。
注:チューブ内のフラックスはパッド全体に絞ることができますが、ポット内のフラックスは、すべてのパッドにフラックスを自由に塗り付けることによって、綿の先端のアプリケーターの木製の端で適用できます。 - Flexアレイの背面パッドに小さなはんだの山を形成します(図2A)。
- コネクタピンの一番下の列をはんだパッドの一番下の列にはんだ付けします(図2B)。
メモ: Chestek ラボが提供するすべてのボード設計は、コネクタが指定されたボードと正確にペアになるように設計されています。- これを行うには、コネクタの両側のピンをはんだ付けして、はんだマウンドに簡単にアクセスできます。固定されたら、はんだごての先端を前面のピンの間にそっと押し込み、背面の残りの接続部をはんだ付けします。
メモ: ピンの後列が固定されると、コネクタの残りの部分は、割り当てられたはんだパッドの上にある各ピンに揃います。
- これを行うには、コネクタの両側のピンをはんだ付けして、はんだマウンドに簡単にアクセスできます。固定されたら、はんだごての先端を前面のピンの間にそっと押し込み、背面の残りの接続部をはんだ付けします。
- 最前列のピンをボードにはんだ付けして、各ピンに少量のはんだを付けます。はんだ付けがすぐに行われない場合は、フラックスの追加層を適用します。
- 余分なフラックスを100%イソプロピルアルコール(IPA)と短い剛毛ブラシで拭き取ります。
- はんだ付けされた接続を遅延セットエポキシ(図2 C,D)に封入し、23 Gニードルと1 mLシリンジを使用してピンにベベル側を下に置きます。エポキシをシリンジにゆっくりと押し込み、接続部に流れ込むようにします。
- 遅延セットエポキシが硬化するように、ボードを一晩放置します。
注:遅延セットエポキシの製品インサートは30分で硬化すると述べていますが、一晩放置すると、より安定した接続が形成されます。
- 遅延セットエポキシが硬化するように、ボードを一晩放置します。
- ボードの裏側を横切って遅延セットエポキシの小さな線を敷き、コネクタの端に引っ張って、ボードの裏側をコネクタの側面に固定します。
- ボードを離れて一晩で再び治してください。
メモ: この時点で、配列を保存するか、ビルドを続行します。ビルドで一時停止する場合は、アレイを室温で清潔で乾燥した箱に保管します。
- ボードを離れて一晩で再び治してください。
3. 繊維の個体数
- 引っ張ったガラスキャピラリーを、その先端がアレイの痕跡の間に収まるように切り取ります(図3A)。
- ガラスのプーラーとフィラメントを使用して、熱 = 900、プル = 70、速度 = 35、時間 = 200、圧力 = 900 の設定を使用して毛細血管を作成します。
メモ:数字は単位がなく、このデバイスに固有のものです( 材料表を参照)。
- ガラスのプーラーとフィラメントを使用して、熱 = 900、プル = 70、速度 = 35、時間 = 200、圧力 = 900 の設定を使用して毛細血管を作成します。
- 2つの綿の先端のアプリケーター(銀エポキシの各部分ごとに1つ)の木の端を使用して、プラスチック皿で銀エポキシの小さな、〜1:1の比率をすくい取り、すくうのと同じ棒を使って混ぜる。混合後にアプリケーターを破棄します。
- 炭素繊維束の端をかみそりの刃を使ってプリンタ用紙に2〜4mm切り取ります。束の中の繊維を簡単に分離するには、束の上に積層された紙片をそっと引っ張ります。
注:ラミネートされた紙片は、繊維に静的に転写され、繊維はそれ自体で分離します。 - ガラスキャピラリーのあるボードの片側の1組のトレースの間に銀エポキシを塗布します(図3B)。
- 引っ張った毛細血管の端にエポキシを少量取ります。ボードの端にある他のすべてのトレースの間にそっと塗布し、隙間を埋めます。
メモ: ギャップは、隣接するトレースに触れるために溢れることなく、2 つのトレースの上部まで埋める必要があります。各トレースは 1 つのチャネルに接続されます。エポキシ集団のこの方法は、各繊維がそれに接続された2つのチャネルを有することを意味する。これは、2つのトレースがより良いファイバアライメントを可能にし、チャネルの冗長性が電気的接続を確実にするのに役立つためです。
- 引っ張った毛細血管の端にエポキシを少量取ります。ボードの端にある他のすべてのトレースの間にそっと塗布し、隙間を埋めます。
- テフロンコーティングされたピンセットを使用して、各エポキシトレースに1本の炭素繊維を配置します(図3C)。
- クリーンに引っ張られたキャピラリーを使用して、炭素繊維がFlex Arrayボードの端に垂直になり、エポキシの下に埋もれるように調整します(図3D)。
- アレイを木製のブロックの上に置き、繊維の端がブロックの端に張り出しています。
メモ: バックエンドの重みによって、アレイはブロック上に保持されます。 - 木製ブロックとアレイを140°Cで20分間焼いて銀エポキシを硬化させ、繊維を所定の位置にロックします。
- ボードの反対側に対して手順3.4~3.8を繰り返します。
メモ: 配列は、任意のベイクステップの後に保存できます。ただし、収納ボックスが静電気に付着すると、ボードに装着時に塗布された銀エポキシが少なすぎると、繊維がボードから引き離されることがあります。- ボードの大部分を接着剤に貼り付けることができるように、ボックス内に隆起した接着剤プラットフォームを作成し、ボードの繊維化された端部をボックス内に吊り下げて繊維の破損を防ぐことができます。室温で保存してください。
メモ:保管中にファイバーがボードから引き抜かれた場合は、きれいに引っ張られたガラスキャピラリーでエポキシをトレースからこすり落とし、手順3.1~3.8を繰り返してファイバーを交換します。この時点から、ファイバの破損を防ぐために、この方法でファイバを吊り下げた状態でアレイを保存する必要があります。
- ボードの大部分を接着剤に貼り付けることができるように、ボックス内に隆起した接着剤プラットフォームを作成し、ボードの繊維化された端部をボックス内に吊り下げて繊維の破損を防ぐことができます。室温で保存してください。
4.炭素繊維を絶縁するために紫外線(UV)エポキシを塗布する
- 清潔なキャピラリーを使用し、小さな液滴(直径約0.5mmのUVエポキシ)を基板の片側の露出した痕跡に塗布します(図4A)。痕跡が完全に覆われるまでUVエポキシ液滴を加え続けます。
メモ:後でスムーズに挿入できるように、UVエポキシがPCBの端を越えて炭素繊維に付着しないようにしてください。 - UVペンライトの下でUVエポキシを2分間硬化させる(図4B)。
- ボードの反対側について手順4.1~4.2を繰り返します。
- ステレオスコープレチクルと外科用ハサミを使用して繊維を1mmに切断します。
メモ: アレイは、次の手順に進む準備ができるまで、この時点で保存できます。それらは、炭素繊維を箱自体から持ち上げる箱に保管する必要があります。アレイは室温で無期限に保存できます。
5. 1kHzのインピーダンススキャンによる電気的接続の確認(図5)
- 1mmの炭素繊維を1xリン酸緩衝生理食塩水(PBS)に沈める。
- 回路を完成させるには、塩化銀(Ag|AgCl)を参照電極およびステンレス鋼棒(対極)とする。
- ビーカークランプを用いて、Agを吊り下げ|1x PBS内のAgCl電極を、使用されているインピーダンスシステムのリファレンスに接続します。
- ビーカークランプを使用して、ステンレス鋼棒を1x PBSに吊り下げ、使用されているインピーダンスシステムの対極入力に接続します。
- 1つの正弦波形で0.01Vrmsで1kHzのスキャン周波数に設定されたポテンショスタットを使用して、各ファイバに対して1kHzの インピーダンススキャンを実行します。各スキャンの開始時にポテンショスタットを0 Vに設定し、記録された信号を安定化させます。ポテンショスタット関連のソフトウェアを介して測定値を記録します。
メモ: 測定はビルドの任意の時点で行うことができます。ただし、絶縁前およびチップの準備中にのみ必要です。 表2は 、ユーザーのリファレンス用に、各ビルドステップ後の1kHzでのインピーダンスの標準的な範囲を示しています。 - 繊維を小さなビーカーに3回浸して脱イオン(DI)水ですすぎ、室温で乾燥させたままにします。
メモ: アレイは、ユーザーが次の手順に進むまでストレージに残しておくことができます。
6. パリレンC絶縁材
注:パリレンCは、アレイのバッチにわたって室温で堆積することができ、高度にコンフォーマルコーティングを提供するため、炭素繊維の絶縁材料として選択されました。
- 嵌合コネクタを使用して Flex Array コネクタをマスクします。
- 8-12アレイのバッチを、隆起した接着プラットフォームを備えたストレージボックスに入れて、1回の実行で絶縁できるようにします。アレイのコネクタの端が接着剤プラットフォーム上にあり、アレイのファイバ化された端が張り出し(図6)、ファイバが接着剤に付着して引き剥がされるのを防ぎ、ファイバに均一なパリレンコーティングが確実に付着するようにアレイを配置します。
- パリレンC蒸着システム内のアレイをクリーンルーム内で800nmの厚さにコーティングし、使用している個々のクリーンルームで定義されている適切な個人用保護具(PPE)を着用します。
注:ここでは、PPEはクリーンルームシューズ、スーツ、ヘッドカバー、ゴーグル、マスク、ラテックス手袋として定義されました。これはクリーンルームに入るための標準的なPPEであることに注意してください。このステップは、パリレンコーティング会社に有料で委託することができます。ただし、商用サービスでは、一度に複数のアレイをコートできる場合があります。各パリレンC蒸着システムには、異なる安全上の注意事項があります。使用前に技術者に連絡して、ユーザーの安全を確保してください。 - マスクとして使用されている嵌合コネクタを Flex アレイから取り外します。
- アレイを新しいボックスに入れ、使用できる状態になるまで保管します。
7. チップ調製方法
メモ: このセクションの 2 つの先端準備では、レーザーを使用して繊維を切断します。使用する波長に耐性のあるゴーグルなどの適切なPPEは、レーザーを使用するときに常に着用する必要があり、レーザーの近くにいる他のラボユーザーもPPEに装着する必要があります。これらの手順に記載されている繊維長は推奨される長さですが、ユーザーはニーズに合った任意の長さを試すことができます。ユーザは、はさみ切断だけでは電極25を再露出させるのに十分ではないため、以下のチップ準備方法のいずれかを選択しなければならない。
- ネオジムドープイットリウムアルミニウムガーネット(Nd:YAG)レーザーカット
- 外科用はさみで繊維を550μmに切断する。
- 532nm Nd:YAGパルスレーザー(5mJ/パルス、5ns持続時間、900mW)を使用して繊維の先端から50μmを切り取り、パリレンCの下の炭素を再露出させます(通常は2〜3パルスかかります)。
- このレーザーシステムに付属の内蔵ステレオスコープを使用してファイバーチップを合わせます。
注:このシステムにより、ユーザーは、ファイバーの端部を包み込むために使用された窓(ここでは、50μm x 20μm(高さx幅))を整列させることができます。 - ステレオスコープをファイバーの端に500倍の倍率で合わせると、正確で正確なカットができます。
注:パリレンCは、先端からわずかに(<10μm)アブレーションし、鈍い円筒形の先端を残します。
- このレーザーシステムに付属の内蔵ステレオスコープを使用してファイバーチップを合わせます。
- ブロートーチシャープニング25,26,27
- 外科用はさみで繊維を300μmに切断する。
- アレイを脱イオン水の皿に沈め、コネクタを側面を下にして、少量のパテで皿の底に固定した。
- ペンカメラを使用して、繊維を水面に合わせ、繊維が水面にほとんど触れないようにします。
- ブタンブロートーチの炎を3〜5mmに調整し、繊維を前後に動かして繊維を研ぐようにします。
注:ファイバーチップは、炎が上を通過するとオレンジ色に輝きます。 - パテからアレイを取り出し、ステレオスコープの下で50倍の倍率で先端が尖っていないか調べます。
メモ:尖った先端が観察された場合は、それ以上のブロートーチは必要ありません。ヒントが鈍く見える場合は、手順 7.2.2 ~ 7.2.5 を繰り返します。
- UVレーザーカット28
注:UVレーザーは、使用されるUVレーザーの焦点がFlex Array炭素繊維のピッチよりも大きいため、現時点ではゼロ挿入力(ZIF)およびワイドボード設計でのみ使用できます。- 手術用はさみで炭素繊維を1mmに切断します。
- UVレーザーを直交して構成された3つの電動ステージに貼り付けます。
注:UVレーザーは、1.5Wの出力電力と405nmの波長を持つマルチモードの窒化インジウムガリウム(InGaN)半導体です。- レーザーに連続ビームがあり、迅速かつ効果的なアライメントと切断が可能であることを確認してください。
- アレイを所定の位置に固定し、レーザーが通過できるように電極面を水平に保ちます。アレイがレーザーから適切な距離に保持されていることを確認し、ファイバーがレーザーの焦点で光になるようにします。これを行うには、レーザーに低い出力を与え、ファイバー28に最も焦点を合わせるように距離を調整します。
- UVレーザー焦点をファイバー面を横切って25μm/sの速度で移動させ、ファイバーを所望の長さに切断します(ここでは、すべてのファイバーが500μmに切断されます)。
注:繊維は切断される前に明るい光を発します。処理後の繊維を、導電性ポリマーで被覆する準備ができるまで保管してください。
8. ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン):p-トルエンスルホネート(PEDOT:pTS)導電性コーティングによりインピーダンスを下げる
- 50mLのDI水に0.01M 3,4-エチレンジオキシチオフェンおよび0.1Mパラトルエンスルホン酸ナトリウムの溶液を混合し、攪拌板上で一晩(〜450rpm)または溶液中に微粒子が観察されなくなるまで攪拌する。
メモ: 溶液は耐光性の容器に保管してください。混合後の溶液を冷蔵して、溶液を最大30日間使用可能に保ちます。 - 1x PBSで以前と同じパラメータを使用して1kHzのインピーダンススキャンを実行します(ステップ5.2~5.3)。どのファイバが良好な接続(<1MΩ、典型的には16本のファイバのうち14〜16本)を有するかに注目してください。
- PEDOT:pTSを備えたエレクトロプレートは、電極のインピーダンスを下げます。
- ファイバーチップをPEDOT:pTSソリューションに浸します。
- ステップ5.2で説明した手順に従って、1x PBSソリューションをPEDOT:pTSに切り替え、ボードへのすべての接続を印加電流チャネルに短絡します。
- ポテンショスタットを使用して、良好な繊維あたり600pAを600秒間塗布します。
- セルの電源を切り、実行の最後にセルを 5 秒間休ませます。
- 溶液から繊維を取り出し、DI水ですすいでください。
- 1 kHzのインピーダンスをリテイクして、ファイバが正常にコーティングされたことを確認します(手順5.2~5.3にリストされているのと同じパラメータを使用します)。
注: 良好なファイバは、インピーダンスが 110 kΩ 未満のファイバとして指定されます。
9. アース線と基準線の接続
- ピンセットを使用して、パリレンCを地面からそっと削り取り、ボード上の参照ビアを拭き取ります。このボード設計では、グランドとリファレンスビアをペアで一緒にショートします。
メモ: グランドビアとリファレンスビアは、Flexアレイのコネクタの近くにあり、コネクタの近くにある4つの小さな金の円です。ユーザーは、測定のために炭素繊維に最も近いビアからパリレンCを除去するだけで済みます。 - 5cmの長さの絶縁銀線をカミソリの刃で2本切ります。フレックスアレイに取り付ける一端から2~3 mm、両端から約10 mmのワイヤの端を断熱解除して、手術中の接地と参照を容易にします。
- はんだごてを600°Fに加熱します。 ビアに少量のフラックスを塗布します。
- ボード上の各ePhysビアに1本のワイヤ(2~3 mmの露出端)を挿入します。ビアの上部にはんだを付けます(図7A)。プローブを冷却してから裏返し、ビアの裏側に少量のはんだを塗布します(図7A)。
- 外科用はさみを使用して、背面のはんだマウンドから突き出ている露出したワイヤを切り取ります(録音で見られるノイズを減らすのに役立ちます)(図7B)。
- アレイを収納ボックスに戻し、ワイヤを曲げてファイバーから遠ざけます。ファイバーとワイヤーの相互作用を防ぐために、ワイヤーを粘着テープに固定します(図7C)。
10. 外科的処置
注:ラット皮質は、以前に説明したように、UVレーザー調製繊維の有効性をテストするために使用されました7,20。これらのプローブは、ブロートーチで準備された繊維と同様の形状とインピーダンスレベルのために神経内で機能します。この手術は、UVレーザーが電極の応答を変化させないことを検証するために、十分な注意を払って行われました。
- ケタミン(90mg/kg)とキシラジン(10mg/kg)の組み合わせを用いて、成人雄のロングエバンスラットを麻酔する。つま先ピンチテストで麻酔を確認します。手術中にラットの目が乾燥するのを防ぐために、目に軟膏を塗布する。
- 右半球の運動野の上に2 mm x 2 mmの開頭術を作成します。開頭術の左下隅を特定するには、ブレグマの前方1mm、正中線の側方1mmを測定します。
- アレイを定位器に取り付け、硬膜の表面に触れるまで繊維を静かに下げて、硬膜の定位器をゼロにします。アレイを手術部位から離し、挿入の準備が整うまで横に動かします。
- 組織の表面の上に有刺鉄線の端を持つ針を静かに引っ張ることによって硬膜を切除する。硬膜の一部が脳に開いたら、一対の細かい鉗子を使用して、硬膜を引き離すのをさらに支援します。
- 定位器具を使用して開頭術に繊維を挿入し、脳に1.2mmを挿入し、手でゆっくりと下げます。
- ePhys固有のヘッドステージとプリアンプでePhysデータを10分間記録します。
- プリアンプのハイパスフィルタを2.2Hzで、アンチエイリアスを7.5kHzで、サンプルを25kHzで処理するように設定します。
注:これらの測定では、自発的な活動のみが記録されます。刺激は加えられません。
- プリアンプのハイパスフィルタを2.2Hzで、アンチエイリアスを7.5kHzで、サンプルを25kHzで処理するように設定します。
- 安楽死
- 生命の徴候が止まるまで(20〜30分)、ラットを1L /分の酸素下で5%のイソフルランの下に置きます。斬首で安楽死を確認する。
11. スパイクソート
- スパイクソートソフトウェアを使用して、以前に報告された方法を使用してデータをソートおよび分析します8。
- すべてのチャンネル(250 Hzコーナー、4次 バターワース)でハイパスフィルタを使用し、波形検出レベルをRMSスレッショルドの-3.5×設定します。
- ガウス モデルを使用して、類似の特性を持つクラスターとスパイクを使用します。少なくとも10個の波形のクラスターを組み合わせて平均し、さらなる分析に含めます。
- データセットからスパイクではないすべての波形を削除または削除します。
- すべてのチャンネルがソートされたらデータをエクスポートし、解析ソフトウェアを使用して波形をプロットし、さらに解析します。
12. 走査型電子顕微鏡(SEM)イメージング
注: この手順では配列が使用できなくなるため、配列が正しく処理されていることを確認するために、チップ処理の結果を調べる場合にのみ使用してください。アレイを正常に構築するためにこの手順を実行する必要はありません。SEMプロセスの一般的な概要を以下に要約します。ただし、SEM を以前に使用したことのないユーザは、トレーニングを受けたユーザから支援を受ける必要があります。
- PCBのファイバー化された端を切り取り、カーボンテープマスクされたSEMスタブに取り付けます。炭素繊維がSEMスタブにくっつくのを防ぐために、積み重ねられたカーボンテープ(4〜5層)の小さなプラットフォームにアレイを置きます。
- 金スパッタコーターの製造業者によって概説された手順に従って、アレイを金(100〜300Å)でスパッタコートする。
- 先端処理の効果を調べるには、15mmの作動距離と20kVのビーム強度でSEMでアレイを画像化します。
メモ: アレイは、UVレーザーカットファイバの 図8D に示すように、低真空下でスパッタコーティングなしで画像化できます。このセットアップでは、11-12 mmの作動距離と4 kVのビーム強度を持つことをお勧めします。
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Representative Results
ヒント検証: SEM 画像
以前の研究20 では、パリレンCが記録サイトを横切って折り畳まれたため、はさみの切断によってインピーダンスが信頼できないことがわかっていました。ここでは、シザー切断は、追加の仕上げ切断方法で加工する前に、繊維を所望の長さに切断する場合にのみ使用されます。チップのSEM画像を使用して、露出した炭素の長さとチップの形状を決定しました(図8)。
はさみとNd:YAGレーザーカット繊維は以前にレビューされました17,20。はさみカット繊維(図8A)の先端形状に一貫性がなく、パリレンCはカット時に端に折り畳まれます20。Nd:YAGレーザーカットファイバは、記録部位の面積、形状、インピーダンスにおいて一貫したままです(図8B)。ブロートーチファイバー20は、最大の電極サイズと形状の変動性、および研ぎ澄まされた先端をもたらし、強靭な組織への挿入を可能にします。平均して、140μmの炭素が再露出し、炭素とパリレンC絶縁体との間の滑らかな遷移領域が得られた(図8C)。UVレーザーカットされた繊維は、ブロートーチされた繊維に似ており、先端から露出した120μmの炭素を示していた(図8D)。インピーダンスは、UVレーザーまたはブロートーチチップ切断方法のいずれかがePhysに適しており、Nd:YAGレーザーにアクセスできないラボにとって実行可能なソリューションであることを示しました。
ヒント検証:電気記録
図9は、Flex Arraysを使用した各準備方法から得られたインピーダンスを示しています。結果の値は、ePhys 記録に適した範囲内にあります。Nd:YAGレーザーカットファイバは、PEDOT:pTSコーティング(ベアカーボン:4138 ± 110 kΩ、PEDOT:pTS:27 ± 1.15 kΩ、n = 262)を使用しても、表面積は最小でしたが、インピーダンスは最も高くなりました。これに続いて、ブロートーチ(ベアカーボン:308 ± 7 kΩ、PEDOT:pTS:16 ± 0.81 kΩ、n = 262)とUVレーザーカット(ベアカーボン:468 ± 85.7 kΩ、PEDOT:pTS:27 ± 2.83 kΩ、n = 7)の逆の関係が続きます。ただし、いずれの場合も、PEDOT:pTSコーティングされたファイバは、良好な低インピーダンス電極を示すために以前に設定された110kΩスレッショルドを下回ります。
急性ePhys記録は、この方法の生存率を実証するために、UVレーザーカットおよびPEDOT:pTS処理繊維を有するZIFアレイを鋭く移植したLong Evansラットから採取された。ePhysは以前にはさみカット20とNd:YAG-17とブロートーチ処理された繊維7,8でテストされ、証明されているため、このテキストでは再検証されていませんでした。ラット運動皮質(n = 1)に同時に移植された4本のUVレーザー治療ファイバー(長さ2mm)からの急性記録を図10に示す。すべての繊維に3つのユニットが見出され、安価なUVレーザーによるファイバーの処理は、SEMやインピーダンスで予想されるように、炭素繊維がニューラルユニットを記録することを可能にする他の切断方法に類似していることが示唆された。炭素繊維アレイは、ユーザーのニーズに合わせて簡単に構築および変更できますが、一部のビルドでは追加の検証が必要であり(表3)、特定の最終タスクには適していないものもあることに注意してください。
市販パリレンC
商業的にコーティングされたアレイは、ベンダーによって710nmのパリレンC厚さを有すると決定され、絶縁の目標範囲内にある。アレイは、ブロートーチチップの準備を使用してePhys録音用に準備されました。インピーダンスは、チップの準備後に取得し、既存のデータと比較しました。ブロートーチ付きPEDOT:pTSコーティングされたプローブは、16本のファイバにわたって平均14.5±1.3kΩのインピーダンスを有していました。先端部とシャンクのSEM像を撮影し、パリレンC析出を比較した(図11はA、B、それぞれ)。これらの結果は、商用ベンダーを使用しても期待されるインピーダンス値が変化しなかったことを示しており、これが大学のクリーンルームでの堆積物と同等に実行可能な代替品となることを示唆しています。
デバイスコスト分析
すべてのツールとバルク材料(エポキシ、はんだなど)が研究者がアクセス可能で、パリレンCの使用料が41ドル、プローブ8バッチの場合、材料の総コストは1168ドル(プローブあたり146ドル)です。人員労力(表4)は、バッチに対して〜25時間である。置換製造工程を使用する場合、プローブのコストは、市販のパリレンCコーティングコスト(500〜800ドル引用)に基づいて変化する。ビルド手順の時間 (表 4) は、簡単にするために、繰り返されるタスクのすべてのインスタンスに対してグループ化されています。ピッチが大きい設計(ワイドボードとZIF)のビルド時間は、手動による作業負荷の高いステップ(炭素繊維の配置など)がより簡単かつ迅速に完了できるため、大幅に短縮されます。
図1:コネクタおよび関連するプリント基板 (A)はめ込みに16個の必要なコネクタのうちの1つを備えたワイドボード(インセットスケールバー= 5mm)。(B) ZIF と 2 つのコネクタと 1 つのエアフローカバーのうちの 1 つ。(C) 36ピンコネクタ付きフレックスアレイ;スケール バー = 1 cm。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
図2:Flexアレイのはんだ付けと絶縁の手順 (A) 下部コネクタピンにはんだを敷設する。(B) 背面ピンを所定の位置に固定し、前面ピンをはんだ付けする準備をします。(C)遅延セットエポキシ絶縁フレックスアレイ;遅延セットエポキシは、両側の基準ビアとグランドビアをカバーしていないことに注意してください。(D) Flex Array の裏面に、パッドビア (グランドおよびリファレンスビアではなく) を横切って遅延セットエポキシのバンドを使用し、ボードの側面をコネクタの端に向かって巻き付けます。スケール バー = 0.5 cm (B) および 1 cm (A, C, D)。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
図3:エポキシ銀を塗布し、Flexアレイの痕跡の間に炭素繊維を合わせる 毛細血管は白いオーバーレイで強調表示されています。(A)毛細血管の端部が痕跡の間に収まり、(B)きれいな銀エポキシ(毛細血管の端部および痕跡の内側に矢印で示す)が痕跡対の外側にスピルオーバーすることなく堆積する。(C)炭素繊維をエポキシ中に入れ、次いで(D)きれいな毛細管でまっすぐにする。スケール バー = 500 μm。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
図4:UVエポキシアプリケーション(A)UVエポキシによる断熱材は、きれいなキャピラリーと2滴のUVエポキシ(白いオーバーレイでマークされている)を使用して塗布されます。UVエポキシは、UVエポキシが痕跡の上部に滑らかな気泡を形成するまで、直径0.25〜0.75mmの液滴で塗布される。(b)UV光下でUVエポキシが硬化する。フレックスアレイは、UVライトの下での動きと位置合わせを容易にするために、木製ブロックのパテに入れられます。UVライトは、フレックスアレイの端から約1cm上のホルダーで保持されます。インセット(B)は、適切にUVエポキシ絶縁されたフレックスアレイの側面プロファイルを示しています。ボードの両側のUVエポキシ気泡の高さは約50μmです。スケールバー = 500 μm (A および差し込み図 B)。この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
図5:インピーダンス測定のセットアップ すべての部品にラベルが付けられ、システムコネクタとアダプタはシステムに依存します。PBS は、ビルドの後半でソリューションが PEDOT:pTS に交換されるときにスター付けされます。ただし、それ以外の場合、セットアップは同じです。略語: PBS = リン酸緩衝生理食塩水;PEDOT:pTS = ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン):p-トルエンスルホネート。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
図6:パリレンCコーティング用に準備されたフレックスアレイ。 Flex Arrayは、コーティングプロセス中にテープで隆起したフォームプラットフォームに固定され、接着剤の側面が上向きになります。スケール バー =10 mm。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
図7:完成したFlexアレイに接続されたグランドワイヤとリファレンスワイヤ 基板(A)の両側のビアの両側にはんだを塗布し、セキュアボンドを作成した。ePhysビアは、ボード上で GND と Ref としてラベル付けされ、ボードの反対側で互いにペアになっています。 GND と Ref2というラベルの付いた2つの追加のビアがあります。両方の GND ビアが一緒に短絡されます。 Ref2は 電気化学実験に使用されることを意図している。(A)の余分なワイヤは赤いボックスで示され、ノイズリダクションとプローブの取り扱いに役立つようにプローブの裏側から(B)が取り除かれます(赤いボックスはワイヤが使用されていた場所を示しています)。(C) 将来の使用のために保存された最終的なフレックス配列。このボード上の GND と Ref ビアのペアは、ePhys録音用に指定されていることに注意してください。スケールバー = 200 μm (A, B)。略語: ePhys = 電気生理学;GND = グランド;参照 = 参照。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
図8:異なる先端切断技術を用いた繊維のSEM画像。 (A)炭素の露出がほとんどないはさみカット繊維。(B)Nd:YAGレーザーカット。(C)先端から露出した約140mmの炭素でブロートーチされた繊維。(D)先端から露出した約120mmの炭素を有するUVレーザー切断繊維。赤色矢印は、パリレンCと裸の炭素繊維との間の遷移領域を示す。スケールバー = 5 μm (A)、10 μm (B)、50 μm (C、D)。略語: SEM = 走査型電子顕微鏡;Nd:YAG = ネオジムドープイットリウムアルミニウムガーネット。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
図9:処理のみ(ベアカーボンが露出)とPEDOT:pTSの追加によるインピーダンスの違い。 いずれの場合も、PEDOT:pTSを追加するとインピーダンスが1桁減少します。サンプルサイズ:Nd:YAG = 262、ブロートーチ= 262、UV = 7。UVサンプルサイズの違いは、調製方法の新規性によるものです。しかし、予想通りブロートーチと同様の範囲を示しています。インピーダンスデータは、標準誤差±平均で表されます。略語:PEDOT:pTS =ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン):p-トルエンスルホネート;ネオジムドープイットリウムアルミニウムガーネット。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
図 10: 4 つの UV レーザー切断電極からの急性電気生理学的スパイク データ。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
図11:市販のパリレンCコーティングアレイ (A)シャープンされたアレイは、すべての繊維にわたって均一なシャープニングを示し、市販のコーティングに欠点がないことを示す。(B)ブロートーチ後、裸の炭素繊維とパリレンCとの間の遷移(赤い箱)は、クリーンルーム施設でコーティングされたアレイ間に識別可能な違いを示さない。スケールバー = 200 μm (A) および 10 μm (B) この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
| プリント基板名 | コネクタ | はんだ付けパッドサイズ(mm) | 露出トレースサイズ(mm) | トレースピッチ(μm) | チャンネル | |
| ワイドボード | ミルマックス9976-0-00-15-00-00-03-0 | 3.25×1.6 | 1.5×4.0 | 3000 | 8 | |
| ティッカー | ヒロセDF30FC-20DS-0.4V、 | 0.23×0.7 | 0.75×0.07 | 152.4 | 16 | |
| フレックスアレイ | オムネティックスA79024-001 | 0.4×0.8 | 0.6×0.033 | 132 | 16 | |
表1:各PCBには、異なるコネクタとピッチが関連付けられています。 略称:PCB =プリント回路基板。
| ビルドステップ | 予想される 1 kHz インピーダンス (kΩ) |
| ベアファイバー | 150-300 |
| UV絶縁性ベアファイバー | 400-500 |
| パリレンC絶縁繊維 | >50,000 |
| Nd:YAGレーザーカット | <15,000 |
| ブロートーチ | 300-400 |
| UVレーザーカット* | 300-500 |
| ペドット:pTSコーティング | <100 |
表2:各ビルド段後のインピーダンスの標準範囲(n = 272) *n = 16。PEDOT:pTS処理されたプローブが110kΩを超える場合でも信号が記録されることがあります。ただし、処理されたすべての電極は、通常、この値に該当します。略語:PEDOT:pTS =ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン):p-トルエンスルホネート;ネオジムドープイットリウムアルミニウムガーネット。
| 調製方法 | ワイドボード | ティッカー | フレックスアレイ |
| Nd:YAG | インピーダンス, SEM, 急性 ePhys | インピーダンス, SEM, 急性/慢性ePhys | インピーダンス, SEM, 急性/慢性ePhys |
| ジェット機 | インピーダンス, SEM, 急性 ePhys | インピーダンス, SEM, 急性/慢性ePhys | インピーダンス, SEM, 急性/慢性ePhys |
| UVレーザー | まだ検証されていません | インピーダンス, SEM, 急性/慢性ePhys | 実行不可能 |
表3:各ボードの検証済みの用途と、説明されている切断方法。 すべての切断方法には、PEDOT:pTSの電着が含まれていました。「実行不可能」は、設計のフォームファクタがこのチップ処理を現時点でテストすることを妨げていることを示します(つまり、ファイバピッチ)。略語:ネオジムドープイットリウムアルミニウムガーネット;SEM = 走査型電子顕微鏡;ePhys = 電気生理学;ZIF = 挿入力ゼロ。
| 活動 | 8 デバイスの時間 (h) |
| すべてのはんだ付け | 5 |
| 絶縁オムネティクス | 1 |
| 炭素繊維の移入 | 10 |
| UVエポキシによる絶縁トレース | 0.5 |
| パリレンC蒸着 | 1.5 |
| Nd:YAGレーザー切断 | 1 |
| ブロートーチ | 1 |
| UVレーザー切断 | 1.5 |
| すべてのインピーダンステスト | 4.5 |
| ペドット:pTS蒸着 | 1.5 |
| 使用されるレシピ | 合計時間 |
| Nd:YAGレーザーカット | 25 |
| ジェット機 | 25 |
| UVレーザーカット | 25.5 |
表4:製造工程の各工程に要する時間。 コネクタのはんだ付けとアース線と基準線は、アクティビティリストを簡素化するためにここで結合されています。略語:PEDOT:pTS =ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン):p-トルエンスルホネート;ネオジムドープイットリウムアルミニウムガーネット。
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Discussion
材料代替
使用されるすべての材料は 材料表に要約されていますが、特定のベンダーからのものである必要がある材料はほとんどありません。Flex Arrayボードは、フレキシブルボードを印刷できる唯一の会社であるため、上場ベンダーから入手する必要があります。Flex Array コネクタは、独自のコネクタであるため、リストされているベンダーからも注文する必要があります。パリレンCは、室温でコンフォーマルコーティングを信頼性の高い方法で提供し、 in vivo 環境に耐えることができるため、繊維の断熱材として強く推奨されます。ポリイミドボードとボード上のエポキシは、他の絶縁技術に必要な高温に耐えられません。他のすべての材料は、他のベンダーから購入することも、ユーザーの裁量で代替品と交換することもできます。このビルドは、エンドユーザーの実験に合わせて柔軟でカスタマイズ可能であることを意図しています。ただし、リストされている材料またはベンダーからの変更は、エンドユーザーによって検証される必要があることに注意してください。
ビルドに関する問題のトラブルシューティング
銀エポキシ堆積は、いくつかの理由で失敗する傾向がある:キャピラリーの幅がトレース間に収まるほど広すぎる、キャピラリーの幅が細すぎてエポキシを拾い上げて堆積させることができない、または過剰なエポキシがキャピラリー上にある。最初の2つの問題は、より適切なサイズの新しい毛細血管を切断することによって解決することができます。後者は、より軽い手で毛細血管をエポキシに浸すか、予備のニトリル手袋に毛細血管を静かに軽く叩いてエポキシブロブの一部を除去することによって。
電極の作製方法を決定することは、多くの場合、多くのユーザーにとって難しい決定です。ただし、実験に何が必要かを判断することは、決定を明確にするのに役立ちます。急性手術では、電極の部位サイズが重要な場合は、鈍い先端を使用できます。しかし、それらはより柔らかい組織(脳)にのみ挿入され、500μm以下のターゲット深さでのみ挿入されます。
より深い脳構造に入ることは、ガラスカニューレ22を使用して可能です。ただし、これにより、ePhys録音に瘢痕化とそれに関連する信頼性の低下が発生する可能性があります。繊維は、短い長さが挿入のためのより硬い骨格を提供するので、より硬い組織(神経)を貫通することができるように鋭利にするとき、300μm未満でなければならない7,8。鋭利な繊維は、脳内の1mmの深さまで浸透することも最近観察されています8。
この論文で論じたアレイは多くの研究室にとって優れた出発点ですが、炭素繊維を使用した新しいプローブも、脳のより深い領域を慢性的に標的にするために開発されています21,22,29。神経では、低侵襲性と高選択性の電極が現在進行中の研究テーマです5,8,30。Jiman et al.7は、ここで紹介したFlex Arrayの設計を反映した炭素繊維シリコーンアレイ8を使用して、最小限の侵襲性と選択性の向上で神経内のマルチユニット活動を検出することができました。
パリレンCアクセシビリティ
パリレンCは、室温でコンフォーマルコーティングする方法であり、多くの移植デバイスにおいて生体適合性絶縁体として使用されている。この技術はクリーンルームに特別なツールを必要とし、習得に約1時間かかります。パリレンCの蒸着のアクセシビリティを判断するために、以前に当社グループに炭素繊維アレイを要求した機関の大雑把な調査を実施しました。17の研究所のうち、41%がキャンパス内のパリレンCコーティングシステムにアクセスできることがわかりました。パリレンCコーティングシステムにアクセスできない大学にとって、ここで示すように、商業コーティングサービスは実行可能な代替手段です。あるいは、近くの大学のクリーンルームへのアウトソーシングは、パリレンC堆積システムに直接アクセスできない研究室にとっても興味深いかもしれません。デバイスあたりのコストを削減するには、商用システムがより大きなサンプルを収容できることが多いため、より大きなバッチのアレイを送信することをお勧めします。
チップ準備の最適化
現在の先端調製物では、エンドユーザーが浸透能力と小さな記録部位のどちらかを選択する必要があるため、これらの繊維について追加の先端調製物を調査する必要がある。Nd:YAGレーザーカットファイバーは小さな部位サイズ20を提供しますが、より硬い組織(筋肉、神経)を貫通する能力はほとんど存在せず、この切断技術が可能なレーザーセットアップへのアクセスは困難で高価になる可能性があります。ブロートーチングは、多くの組織に浸透できる鋭利な先端を迅速かつ経済的な方法で得ることを可能にしますが7、先端の形状は大きく、繊維間で一貫性がない可能性があります20。UVレーザー切断はまた、低インピーダンスと大きな表面積を提供しますが、より一貫した露光という追加の利点があります。UVレーザーは、Nd:YAGレーザーよりもアクセスしやすいです。しかし、研究所はレーザーをファイバーに合わせる方法を設計する必要があり、ファイバーのピッチがレーザーの焦点直径よりも小さいため、Flex Arrayを使用することはできません。以前の研究は、エッチングによる小さくて研ぎ澄まされた繊維の製作を示しました31,32。このアプローチは、小さくて信頼性の高い電極形状をもたらし、神経と筋肉を貫通するために必要な鋭利な先端を維持することができます。
現在のチップコーティングであるPEDOT:pTSは、時間の経過とともに劣化する傾向があるため、交換する必要があるかもしれません17,25,33。PEDOT:pTSの寿命が短いと、インピーダンスが高くなり、バックグラウンドノイズの増加もあって信号品質が低下します。これらの繊維チップの寿命を延ばすために、白金-イリジウムコーティングの実現可能性について検討が行われている。白金-イリジウムは、電極の先端に集中するより大きな表面積25,34を可能にし、低インピーダンス34,35,36を維持し、より長く慢性的な安定性を可能にする34,36。PEDOT/酸化グラフェン37や金38などの他のコーティングは、炭素繊維電極インピーダンスを下げるために利用されていますが、これらのコーティングは通常、ePhys記録ではなく化学センシングプローブに使用されます。炭素繊維39の固有の特性により、ここで提示された炭素繊維アレイは、ePhys用に最適化されたプローブから、チップの準備の簡単な変更で化学センシング装置に変換することができます22,40。
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Disclosures
著者らは、競合する金銭的利益はないと宣言している。
Acknowledgments
この研究は、国立神経疾患・脳卒中研究所(UF1NS107659およびUF1NS115817)および米国国立科学財団(1707316)から財政的に支援された。著者らは、ミシガン大学工学部からの財政的支援と、ミシガン材料特性評価センターとVan Vlack学部研究所からの技術支援を認めている。著者らは、ハリール・ナジャフィ博士のNd:YAGレーザーの使用と、パリレンC蒸着装置の使用のためのLurie Nanofabrication Facilityに感謝する。また、Specialty Coating Systems(インディアナ州インディアナポリス)が商業コーティング比較研究に協力してくれたことにも感謝します。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 3 prong clams | 05-769-6Q | Fisher | Qty: 2 Unit Cost (USD): 20 |
| 3,4-ethylenedioxythiophene (25 g) (PEDOT) |
96618 | Sigma-Aldrich | Qty: 1 Unit Cost (USD): 102 |
| 353ND-T Epoxy (8oz)++ (ZIF and Wide Board Only) |
353ND-T/8OZ | Epoxy Technology | Qty: 1 Unit Cost (USD): 48 |
| Ag/AgCl (3M NaCl) Reference Electrode (pack of 3) | 50-854-570 | Fisher | Qty: 1 Unit Cost (USD): 100 |
| Autolab | PGSTAT12 | Metrohm | |
| Blowtorch | 1WG61 | Grainger | Qty: 1 Unit Cost (USD): 36 |
| Carbon Fibers | T-650/35 3K | Cytec Thornel | Qty: 1 Unit Cost (USD): n/a |
| Carbon tape | NC1784521 | Fisher | Qty: 1 Unit Cost (USD): 27 |
| Cotton Tipped Applicator | WOD1002 | MediChoice | Qty: 1 Unit Cost (USD): 0.57 |
| Delayed Set Epoxy++ | 1FBG8 | Grainger | Qty: 1 Unit Cost (USD): 3 |
| DI Water | n/a | n/a | Qty: n/a Unit Cost (USD): n/a |
| Dumont Tweezers #5 | 50-822-409 | Fisher | Qty: 1 Unit Cost (USD): 73 |
| Flex Array** | n/a | MicroConnex | Qty: 1 Unit Cost (USD): 68 |
| Flux | SMD291ST8CC | DigiKey | Qty: 1 Unit Cost (USD): 13 |
| Glass Capillaries (pack of 350) | 50-821-986 | Fisher | Qty: 1 Unit Cost (USD): 60 |
| Glass Dish | n/a | n/a | Qty: 1 Unit Cost (USD): n/a |
| Hirose Connector (ZIF Only) |
H3859CT-ND | DigiKey | Qty: 2 Unit Cost (USD): 2 |
| Light-resistant Glass Bottle | n/a | Fisher | Qty: 1 Unit Cost (USD): n/a |
| Micropipette Heating Filiment | FB315B | Sutter Instrument Co | Qty: 1 Unit Cost (USD): n/a |
| Micropipette Puller | P-97 | Sutter Instrument Co | Qty: 1 Unit Cost (USD): n/a |
| Nitrile Gloves (pack of 200) | 19-041-171C | Fisher | Qty: 1 Unit Cost (USD): 47 |
| Offline Sorter software | n/a | Plexon | Qty: 1 Unit Cost (USD): n/a |
| Omnetics Connector* (Flex Array Only) |
A79025-001 | Omnetics Inc | Qty: 1 Unit Cost (USD): 35 |
| Omnetics Connector* (Flex Array Only) |
A79024-001 | Omnetics Inc | Qty: 1 Unit Cost (USD): 35 |
| Omnetics to ZIF connector | ZCA-OMN16 | Tucker-Davis Technologies | Qty: 1 Unit Cost (USD): n/a |
| Pin Terminal Connector (Wide Board Only) |
ED11523-ND | DigiKey | Qty: 16 Unit Cost (USD): 10 |
| Probe storage box | G2085 | Melmat | Qty: 1 Unit Cost (USD): 2 |
| Razor Blade | 4A807 | Grainger | Qty: 1 Unit Cost (USD): 2 |
| SEM post | 16327 | lnf | Qty: 1 Unit Cost (USD): 3 |
| Silver Epoxy (1oz)++ | H20E/1OZ | Epoxy Technology | Qty: 1 Unit Cost (USD): 125 |
| Silver GND REF wires | 50-822-122 | Fisher | Qty: 1 Unit Cost (USD): 423.2 |
| Sodium p-toulenesulphonate(pTS)- 100g | 152536 | Sigma-Aldrich | Qty: 1 Unit Cost (USD): 59 |
| Solder | 24-6337-9703 | DigiKey | Qty: 1 Unit Cost (USD): 60 |
| Soldering Iron Tip | T0054449899N-ND | Digikey | Qty: 1 Unit Cost (USD): 13 |
| Soldering Station | WD1002N-ND | Digikey | Qty: 1 Unit Cost (USD): 374 |
| SpotCure-B UV LED Cure System | n/a | FusionNet LLC | Qty: 1 Unit Cost (USD): 895 |
| Stainless steel rod | n/a | n/a | Qty: 1 Unit Cost (USD): n/a |
| Stir Plate | n/a | Fisher | Qty: 1 Unit Cost (USD): n/a |
| Surgical Scissors | 08-953-1B | Fisher | Qty: 1 Unit Cost (USD): 100 |
| TDT Shroud (ZIF Only) |
Z3_ZC16SHRD_RSN | TDT | Qty: 1 Unit Cost (USD): 3.5 |
| Teflon Tweezers | 50-380-043 | Fisher | Qty: 1 Unit Cost (USD): 47 |
| UV & Visible Light Safety Glassees | 92522 | Loctite | Qty: 1 Unit Cost (USD): 45 |
| UV Epoxy (8oz)++ (Flex Array Only) |
OG142-87/8OZ | Epoxy Technology | Qty: 1 Unit Cost (USD): 83 |
| UV Laser | n/a | WER | Qty: 1 Unit Cost (USD): 30 |
| Weigh boat (pack of 500) |
08-732-112 | Fisher | Qty: 1 Unit Cost (USD): 58 |
| Wide Board+ | n/a | Advanced Circuits | Qty: 1 Unit Cost (USD): 3 |
| ZIF Active Headstage | ZC16 | Tucker-Davis Technologies | Qty: 1 Unit Cost (USD): 925 |
| ZIF Passive Headstage | ZC16-P | Tucker-Davis Technologies | Qty: 1 Unit Cost (USD): 625 |
| ZIF* | n/a | Coast to Coast Circuits | Qty: 1 Unit Cost (USD): 9 |
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