Name: Beyin Dilim Uyarım mikroakışkan Ağ ve Standart Perfüzyon Odası (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-10-01T00:00:00.000+00:00
Duration: 27 min 58 s
Description: Öğrenin beyin dilim uyarımı için mikroakışkan cihaz üretimini. Bu modüler yöntem, mevcut elektrofizyoloji düzeneklerine entegre olur ve nörotransmitter uygulamasını basitleştirir.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Finansman NIH MH-64.611 ve NARSAD Genç Araştırmacı Ödülü verilmiştir. Yazarlar ayrıca, teknik yardım için, Adam Beagley, Mark Dikopf, ve Ben Smith kabul etmek istiyorum.

SU-8 kalıp imalatı Yüksek Lisans hazırlık <ol><li> SU-8 ana silikon gofret substrat iki adımlı standart negatif karşı litografi süreci kullanılarak hazırlanmıştır. </li><li> Silikon gofret hizalama işaretleri bu yapıların yüksekliği gibi bir jilet kullanarak kaldırılır (gofret dış çevre boyunca yer) gerçek cihaz yapıları daha fazla. </li><li> Silikon gofret izopropil alkol ile temizlenmeli ve N 2 akışı kurutulur. En yüksek cihaz yapısı daha az bant kalınlığı ile yapılmış Destek ayağı gofret dört taraftan hizalama işaretlerini değiştirin. Not: destek ayağı yüksekliği en yüksek aygıt yapılardan daha fazla ise, delik PDMS kalıp oluşmuş değildir. </li><li> Ana silikon gofret oda sıcaklığında sıcak bir plaka üzerine yerleştirilir. </li></ol> PDMS çözüm hazırlığı <ol><li> Dört gram polidimetilsiloksan (PDMS) çözümü, 1 kısım sertleştirici ile 10 parça silikon elastomer iyice karıştırılarak hazırlanır. Not: iki çözüm PDMS kalıp boyunca benzer fiziksel özellikler elde etmek için düzgün karışık olduğunu emin olun. </li><li> PDMS çözüm karıştırma işlemi sırasında oluşturulan kabarcıklar, bir vakum desikatörde kullanarak kaldırılır. </li></ol> PDMS kaplama ve kür <ol><li> Kabarcık PDMS çözüm yavaş kabarcıkları dağıtım işlemi sırasında oluşturulan olmadığını emin olun SU-8 master üzerine sürülür. </li><li> Bir ucu yazma şeffaflık film sonra sıcak bir plaka üzerine yerleştirilir ve yavaş yavaş PDMS SU-8 master üzerine eşit olarak yaymak için PDMS çözüm yerleştirilir. Bu işlem sırasında oluşan kabarcıkları bir prob kullanılarak kaldırılması gerekir. [Not: daha fazla baloncuklar nesil önlemek için şeffaflık kaldırmayın.] </li><li> Bir borofloat levha üniform basınç uygulamak için saydamlık levha üstüne yerleştirilir. Şeffaflık ve dairesel SU-8 yüzey arasında sıkışmış minimal veya hiç PDMS olduğu gibi en yüksek dairesel yapıların (kanal uzunlukları ortasında bulunur ve kanalların genişliği boyunca merkezli) üst yüzeyi hafif basınç uygulanır yapılar. </li><li> Üç borofloat plaka daha önce üst yüzeyi dairesel açılma yapıları ve kür işlemi sırasında sabit basınç uygulamak için silikon yonga levha sandviç borofloat üstüne yerleştirilir. </li><li> Sonra sıcak plaka sıcaklığı 75 ° C ve PDMS bu sıcaklıkta 1 saat süreyle tedavi. Sıcak plakası 50 ° C&#39;lik bir sıcaklık getirdi. </li><li> Plaka kaldırılır ve şeffaflık hafifçe yüksek lisans ve üst kaplı ince PDMS levha geride bırakarak kaldırılır. </li></ol> Mikroakışkan cihaz İnşaatı PDMS sayfalık ana kaldırılması <ol><li> Perfüzyon odasının dış sınır SU-8 ana limanları ile perfüzyon odasının limanları hizaladıktan sonra bir jilet kullanarak PDMS kağıda oyulmuş. </li><li> PDMS sayfasına yavaşça PDMS yırtılmasını önlemek için kanalların uzunluğu boyunca çekerek, ana kaldırılır. PDMS levha, yukarı bakacak şekilde mikroakışkan ağ yüzeyi ile bir saydamlık kağıda yerleştirilir. </li><li> Giriş ve çıkış delikleri sonra bir mantar delici kullanılarak yapılır. </li></ol> PDMS levha cam lamel bağlanması <ol><li> PDMS levha (yüzey mikroakışkan ağ içeren) ve cam lamel yapışma yüzeyine yavaşça şeffaflık bir levha üzerine yerleştirilir, 3M seloteyip kullanılarak temizlenmeli ve nihayet O 2 plazma odasına yerleştirilir. </li><li> Yapıştırma yüzeyleri 10 sn için 165 Watt plazma ile tedavi edilir Cam lamel plazma tedavi yüzey PDMS sac plazma tedavi yüzey hemen yapıştırılır. Not: yapışma yüzeyleri arasında sıkışmış hava kabarcıkları cam yüzey üzerine hafif bir basınç uygulayın. </li><li> PDMS ve cam arasında iyi bir bağ elde etmek için 5 dakika izin ver. PDMS levha yapıştırma işlemi için yerleştirilmiş olduğu şeffaflık 5 dakika sonra yavaşça çıkarın. </li><li> Mikroakışkan cihaz kanalları hidrofilik yapmak için oksijen plazma sistemi yerleştirilir. 1 dakika için 165 Watt plazma tedavisi yapılır. </li></ol> Mikroakışkan cihaz ve perfüzyon odası Entegrasyonu Perfüzyon odasının hazırlanması <ol><li> Bir off-the-raf perfüzyon odası emredildi, giriş ve çıkış delikleri mikroakışkan cihaz ve oda gümrüklü, limanları ve cihaz odasının hizalanır ve böylece delinmiş. Perfüzyon odasının alt yüzeyinde P ile kaplıdırDMS odası ve mikroakışkan cihaz arasında sıkı bir sızdırmazlık elde etmek için. </li><li> Yazma şeffaflık sac oda sıcaklığında sıcak bir plaka üzerine yerleştirilir. </li><li> Bir gram PDMS çözümü, daha önce açıklanan benzer bir süreç içinde hazırlanır. Kabarcık PDMS çözüm daha sonra yavaş yavaş baloncuklar şeffaflık sayfasını kaçınarak nesil üzerine sürülür. </li><li> Perfüzyon odasının sonra PDMS çözüm yerleştirilir. </li><li> Borofloat levha, homojen basınç uygulayın ve PDMS, odanın alt yüzeyinde ince bir tabaka elde etmek için odasının üstüne yerleştirilir. </li><li> Sonra sıcak plaka sıcaklığı 75 ° C ve PDMS bu sıcaklıkta 1 saat süreyle tedavi. </li></ol> Mikroakışkan cihaz bağlanması ve perfüzyon odası <ol><li> Levha çıkartılır ve şeffaflık hafifçe perfüzyon odası ve onun alt yüzeyinde ince PDMS levha kaplamalı geride bırakarak kaldırılır. İstenmeyen PDMS erişim limanlarından PDMS çıkarılması için bir jilet ve sivri uçlu prob kullanılarak kaldırılır. </li><li> PDMS yüzey mikroakışkan cihaz ve odasının PDMS alt yüzeyinde yavaşça 3M bant kullanılarak temizlenebilir şeffaflık bir levha üzerine yerleştirilir ve nihayet oksijen plazma odasına yerleştirilir. </li><li> Yüzeyleri 10 sn için 165 Watt plazma ile tedavi edilir Odasının PDMS kaplı yüzey hemen mikroakışkan cihazın PDMS yüzeye yapıştırılır. Not: yapışma yüzeyleri arasında sıkışmış hava kabarcıkları cam yüzey üzerine hafif bir basınç uygulayın. </li><li> Hemen kullanmadan önce, cihaz kanal hidrofilik yapmak oksijen plazma sistemi yerleştirilir. 1 dakika için 165 Watt plazma tedavisi yapılır. </li></ol> Mikroakışkan cihaz kullanarak nörokimyasal mikroçevresinin beyin dilimleri merceğin <ol><li> (Mikroakışkan cihaz) hidrofilik mikro - (perfüzyon odasına) kombinasyonu standart ACSF (Yapay Beyin omurilik sıvısı) solüsyonu ile doldurulur. </li><li> Giriş limanlarında ACSF çözüm küçük damla koyun ve çözüm kanal içine kötülerin izin. Çıkış limanından bir şırınga kullanarak kalan herhangi bir kabarcıklarını çıkarın. Sıvıların girişinden mikroakışkan cihazın çıkış portlarına pasif pompalama izin çıkış limanında büyük bir düşüş ACSF çözüm koyun. Not: Bakım pasif pompalama yöntemi kullanarak sıvıların akışını sağlayacak kanalları tüm kabarcıkları alınmalıdır. </li><li> Fix (mikroakışkan cihaz) - (perfüzyon odasına) düz platformda açılan ve mikroskop adaptörü içine düz bir platform düzeltmek. </li><li> Standart giriş ve çıkış (emme) standart ACSF solüsyonu ile beyin dilim sürekli perfüzyon için perfüzyon odasının için boru bağlayın. ACSF çözümü sürekli olarak% 95 O2-% 5 CO 2 ile aspire edilir . Not: ACSF perfüzyon odasının banyosunda sabit bir düzeyde tutmak için emme boru konumunu ayarlayın . </li><li> Perfüzyon odasının ACSF çözümü ile doldurduktan sonra, bir damlalık kullanarak perfüzyon odasında bir beyin dilim koyun. Bir prob kullanarak, dairesel açıklıklar mikroakışkan cihaz üzerinde beyin dilim yerleştirin. Beyin dilim dairesel açıklıklar üzerinde istenilen pozisyona sonra beyin dilim hareketsiz bir dilim çapa kullanın. </li><li> Mikroakışkan aygıt şimdi sıvıların pompalanması pasif kullanarak çeşitli nörotransmitterlerin beyin dilimleri (perfüzyon odasında ve mikroakışkan ağ üstüne yerleştirilir) ortaya çıkarmak için kullanılabilir. </li></ol>

<ol><li>Blake, A. J., Pearce, T. M., Rao, N. S., Johnson, S. M., Williams, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multilayer+PDMS+microfluidic+chamber+for+controlling+brain+slice+microenvironment%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Multilayer PDMS microfluidic chamber for controlling brain slice microenvironment.</a> Lab on a Chip. 7, 842-849 (2007).</li>
<li>Walker, G. M., Beebe, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+passive+pumping+method+for+microfluidic+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">A passive pumping method for microfluidic devices.</a> Lab on a Chip. 2, 131-134 (2002).</li>
</ol>

Yazarlar, farklı alanlarda biyoloji göstermiştir mikroakışkan teknoloji içeren işbirlikleri açıktır.

Mevcut macroscale veya microscale beyin dilim perfüzyon odaları nörotransmitterlerin beyin dilimleri maruz sağlar uzaysal çözünürlük açısından sınırlıdır. Burada gösterilen mikroakışkan cihaz teknolojisi basit bioMEMS teknikleri kullanarak bu sınırlama üstesinden gelir. Bu basitlik mikroakışkan cihazın imalat ve mevcut elektrofizyoloji kurulumları ile entegre kolaylığı göstermiştir cihaz teknolojisi yaygın uygulama izin vereceği tahmin edilmektedir. Daha önce mümkün olmayan ilginç deneyler mevcut mikroakışkan cihazı ile yapılabilir. Farklı ...

<table><tbody><tr><td>RC-26GPL</td><td>Araç</td><td>Warner Instruments</td><td>W2-64-0236</td><td>Düşük Profilli Geniş Banyo RC-26GLP Kayıt Odası</td></tr><tr><td>SHD-26GH/10</td><td>Araç</td><td>Warner Instruments</td><td>W2-64-0253</td><td>RC-26G için paslanmaz çelik kesit sabitleyici, 1,0 mm diş aralığı</td></tr><tr><td>PDMS (polidimetilsiloksan)</td><td>Reaktif</td><td>Dow Corning</td><td>Sylgard 184</td><td>Silikon Elastomer Kiti</td></tr><tr><td>Plasma Preen-II 862</td><td>Araç</td><td>Plasmatic Systems, Inc.</td><td></td><td>Mikrodalga plazma sistemi</td></tr><tr><td>Model P-1</td><td>Araç</td><td>Warner Instruments</td><td>W2-64-0277</td><td>Seri 20 Düz Platform, Model P-1</td></tr><tr><td>SA-NIK</td><td>Araç</td><td>Warner Instruments</td><td>W2-64-0291</td><td>Nikon Diaphot/TE200/TE2000 için adaptör, SA-NIK</td></tr><tr><td>Oksijenlendirilmiş, ısıtılmış ACSF (Yapay beyin omurilik sıvısı)</td><td>Reaktif</td><td></td><td></td><td>Kesin bileşim uygulamaya göre değişiklik gösterecektir</td></tr></tbody></table>

beyin dilim uyarım mikroakışkan ağ ve standart perfüzyon odası

Brain Slice Stimulation Using a Microfluidic Network and Standard Perfusion Chamber

Biz mevcut elektrofizyoloji kurulumları kolaylıkla entegre edilebilir bir iki düzey mikroakışkan cihazın imalat göstermiştir. Iki düzey mikroakışkan bir cihaz, iki adımlı standart litografi süreci 1 karşı negatif kullanılarak imal edilir. Ilk seviye her iki ucunda, giriş ve çıkış delikleri ile mikro içerir. Ikinci düzey, kanal uzunluğu ortasında bulunur ve kanal genişliği ile birlikte merkezli microscale yuvarlak delikler bulunur. Pasif pompalama yöntemi giriş limanından çıkış noktası 2 sıvıları pompalamak için kullanılır. Mikroakışkan cihaz off-the-raf perfüzyon odaları ile entegre ve elektrofizyoloji kurulum ile sorunsuz entegrasyon sağlar. Sıvıları yoluyla giriş çıkış portları doğru mikro port akış tanıtıldı ve aynı zamanda perfüzyon banyo içine mikro üstünde bulunan dairesel açıklıklar yoluyla kaçmak. Böylece perfüzyon odasının banyosuna yerleştirilir ve mikroakışkan cihaz üzerinde beyin dilim alt yüzeyi farklı nörotransmitterlerin maruz kalabilir. Mikroakışkan cihaz ve malzemelerin şeffaf doğası microscale kalınlığı [cam lamel ve PDMS (polidimetilsiloksan)] mikroakışkan cihaz beyin dilim mikroskopi izin yapmak için kullanılır. Mikroakışkan cihaz, beynin dilim mikroçevrelerde tanıtıldı kimyasal uyaranlara modülasyonu (hem mekansal ve zamansal) sağlar.

Biz farklı nörotransmitterlerin iyi kontrollü bir şekilde bir beyin dilim microscale yüzeyleri açığa çıkarmak için standart elektrofizyoloji kurulumları ile entegre edilebilir basit bir mikroakışkan cihaz imalatı göstermektedir.

Beyin Dilim Uyarım mikroakışkan Ağ ve Standart Perfüzyon Odası

Mevcut elektrofizyoloji düzenekleriyle kolayca entegre edilebilen iki seviyeli bir mikroakışkan cihazın fabrikasyonunu göstermiş bulunmaktayız. ...

Bugün size göstereceğimiz projenin temel amacı, beyin dilim stimülasyonunu mekansal ve zamansal olarak kontrol edebilmektir. Bir diğer önemli nokta ise, halihazırda karmaşık olan elektrofizyolojik düzeneğe basit bir modifikasyon ekleyerek, bu mikroakışkan cihazı beyin dilim stimülasyonu kullanan çeşitli laboratuvarlara yayabilmemizdir. Merhaba, ben University of Illinois at Chicago Biyomühendislik Bölümü'ndeki Edington laboratuvarından Java Chek Mohammad.Bugün sizlere, beyin dilimi stimülasyonu için basit, mikro üretimli bir mikroakışkan cihazın nasıl uygulanacağını göstereceğim. Bugün tanıtacağımız beyin dilimi cihazı birçok nedenden dolayı oldukça kullanışlıdır; temel nedenleri ise mevcut elektrofizyolojik düzeneğe herhangi bir ek modifikasyon gerektirmeden sığabilecek kadar modüler olması ve her mikroakışkan cihazı karmaşıklaştıran boru hatları ile pompalama sistemlerinin kullanımını ortadan kaldırmasıdır.Pasif pompalama yöntemini kullandığımız için herhangi bir boru hattına veya pompaya ihtiyacımız yoktur. Üçüncü nokta ise, bunun standart bir elektrofizyoloji düzeneğinde kullanılan bir kapak camı ile standart bir perfüzyon odası arasına yerleştirilen ince bir PDMS membran tabak

brain-slice-stimulation-using-microfluidic-network-standard-perfusion

Research

JoVE Journal

Biology

Biyoloji

Elektrofizyoloji için Mikroakiskan uygulama

Bu kağıt sınırlı inhibitör nöron toplulukları GFP ifade transgenik farelerin tüm hücre kayıtları ile photostimulation lazer tarama birleştiren bir yaklaşım getirmektedir. Tekniği spesifik inhibitör kortikal nöronların yerel sinaptik devrelerin kapsamlı haritalama ve kantitatif analiz için izin verir.

Lazer Tarama Photostimulation tarafından inhibitör nöronal devreler Haritalama

Bu videoda, nörona özgü floresan proteinler içeren transgenik beyin dilimlerinden elektriksel aktivitenin aynı anda görüntülenmesi ve kaydedilmesi için bir yöntem özetlenmektedir. Prosedür, beyin diliminin havalandırılmış yapay beyin omurilik sıvısı ile bir perfüzyon odasında tutulmasını, floresan etiketli hücreleri uyarmak için bir ışık kaynağı kullanılmasını ve elektrik sinyallerinin çok kanallı bir prob ve yama kelepçesi ile kaydedilmesini içerir.

Beyin Dilimlerindeki Nöronal Hücrelerin Eş Zamanlı Optik ve Elektrofizyolojik İzlenmesi

Biz eksitotoksisite kaynaklı beyin hasarı dahil moleküler mekanizmaları incelemek için kullanılabilecek bir beyin kesit modeli geliştirdik. Bu teknik açıdan olgun beyin dokusunu oluşturur ve kısmen sağlam nöronal devreleri, hücresel etkileşimleri ve postsinaptik bölmeleri korurken, deney için gerekli olan hayvan sayısı azalır.

Bir olarak Beyin Microslices arasında excitotoxic uyarılması<em&gt; In vitro</em&gt; İnme Model

Akut beyin dilimlerinde sinaptik olarak eşleşmiş nöronların yama-kelepçe kayıtları ve eş zamanlı hücre içi biyosit dolumu, yapısal ve fonksiyonel özelliklerinin ilişkili bir analizine izin verir. Bu protokolün amacı, nöronal mikro devrelerden elektrofizyolojik kaydın temel teknik adımlarını ve bunların müteakip morfolojik analizlerini tanımlamaktır.

Akut Beyin Dilimleri nöronal Mikro şemalar Elektrofizyolojik ve Morfolojik Karakterizasyonu Eşleştirilmiş Patch-Kelepçe Kayıtlar Kullanma

Bu iletişim kuralı oksijen seviyesini geri dönüşümlü arabellek küçük bir hacim ve etkinlik bağımlı sinaptik plastisite batık akut Hipokampal dilimler halinde kayıt metodolojik açıdan istikrar açıklar.

Sinaptik plastisite akut Hipokampal dilimleri bir küçük hacimli geri dönüşüm-, perfüzyon- ve batma-tipi oda sistemi içinde tutulan kayıt

4 aminopyridine uyarılan epileptiform aktivite kayıt ve elektrik modülasyon elektrot dizileri kullanma kemirgen beyin dilimler halinde gerçekleştirme göstermektedir. Özel kayıt odası doku canlılığı uzun süreli deneysel oturumları boyunca korur. Elektrot eşleme yaşamak ve uyarıcı çiftlerinin seçimi özel bir grafik kullanıcı arabirimi tarafından yapılmaktadır.

Kayıt ve modülasyon Epileptiform aktivite elektrot dizilerin birleştiğinde kemirgen beyin dilimleri içinde

Microglia, yerleşik bağışıklık hücreleri beynin, çabuk morfolojik değişiklikler ile çevrenin değişiklikler cevap. Bu protokol iki fotonlu mikroskobu serotonin veya ATP doğru mikroglial süreçlerinde fareler dilim akut beyin cazibe çalışmak için nasıl kullanılacağını açıklar.

Mikroglial süreçleri cazibe ATP veya Serotonin akut beyin dilimleri içinde doğru iki fotonlu görüntüleme

Bu protokol, spontan keskin dalga dalgalanma aktivitesi sergileyen farelerden yatay hipokampal-entorhinal korteks (HEC) dilimlerinin hazırlanmasını açıklar. Dilimler basitleştirilmiş bir arayüz tutma odasında inkübe edilir ve kayıtlar, doku oksijenlenmesini ve ağ düzeyinde aktivitenin kendiliğinden ortaya çıkmasını teşvik etmek için hızlı akan yapay beyin omurilik sıvısı ile su altında koşullar altında gerçekleştirilir.

Spontan Hipokampal Ağ Aktivitesini Araştırmak için Akut Fare Beyin Dilimlemeyi

Burada, ex vivo beyin dilimlerinden nöbet benzeri aktiviteyi kaydetmek için tamamlayıcı metal oksit yarı iletken yüksek yoğunluklu mikroelektrot dizi sistemlerini (CMOS-HD-MEA'lar) kullanmak için bir protokol özetliyoruz.

Tamamlayıcı Metal Oksit Yarı İletken Yüksek Yoğunluklu Mikroelektrot Dizi Sistemi Kullanılarak Akut Beyin Dilimlerinden Yüksek Kaliteli Nöbet Benzeri Aktivite

Öğrenin beyin dilim uyarımı için mikroakışkan cihaz üretimini. Bu modüler yöntem, mevcut elektrofizyoloji düzeneklerine entegre olur ve nörotransmitter uygulamasını basitleştirir.

Beyin Dilim Uyarım mikroakışkan Ağ ve Standart Perfüzyon Odası

Daha fazla video keşfet