27 Eylül 2013
Esnek sinir mikroelektrodlu prob yerleştirilmesi polietilen glikol (PEG) ile sert katılaştmcılarla sondalar takılarak etkindir. Benzersiz bir montaj işlemi üniforma ve tekrarlanabilir eki sağlar. Doku içine yerleştirilmesinden sonra, PEG çözdüğü ve takviye ekstre edilmiştir. Bir in vitro test yöntemi, agaroz jel tekniği değerlendirir.
Bu prosedürün genel amacı, esnek ince film nöral probları geçici bir sertleştirici kullanarak bir dokuya implante etmektir. Bu, önce probla eşleşen ve çözünebilir polietilen glikol ile doldurulmuş bir kanala sahip özel silikon sertleştiricilerin tasarlanması ve üretilmesiyle gerçekleştirilir. İkinci adım, sertleştiriciyi proba monte etmek için bir çevirmeli talaş bağlayıcı kullanmaktır.
Daha sonra, sertleştirilmiş prob düzeneği hedef dokuya yerleştirilir. Son adım, polietilen glikolün çözünmesine ve sapı çıkarmasına izin vermektir. Sonuç olarak, gösterilen yöntem, in vivo kayıt ve stimülasyon için esnek mikro elektrot problarını nöral dokuya implante etmek için kullanılabilir.
Bu tekniğin anlamı, nörolojik bozuklukların klinik tedavisine kadar uzanır, çünkü çıkarılabilir sertleştiriciler, advers doku reaksiyonlarını azaltabilen esnek implante edilmiş cihazları mümkün kılar. Bu tekniğin, yumuşatma malzemeleri gibi mevcut yöntemlere göre ana avantajı, isteğe bağlı olarak uzun ve ince probların hassas bir şekilde yerleştirilmesini sağlayabilmesidir. İstenilen sertleştirici kalınlığına eşit cihaz katmanı kalınlığına sahip bir yalıtkan gofret üzerindeki bir silikondan bir fitil kanalına sahip bir silikon sertleştirici imal edin.
Fitil kanallarını standart Bosch prosesini kullanarak bir plazma aşındırıcıda kuru aşındırın. Ardından sertleştirici taslağını, gömülü oksit tabakası üzerinde duran daha uzun bir kenarla tanımlayın. Şimdi sertleştiricileri serbest bırakmak için gömülü oksit tabakasını %49 hidroflorik asitte ıslatın.
Daha sonra serbest bırakma sertleştiricilerini 15 dakika deiyonize suda bekletin. Daha sonra rezervuara bir pelet polietilen glikol yerleştirin. Sertleştiricinin sekmesinde.
Sertleştiriciyi 65 santigrat dereceye ısıtın, böylece polietilen glikol erir ve kılcal hareket ile kanala fitillenir. Daha sonra katılaşması için oda sıcaklığına soğutun. Sertleştiriciyi, flip chip bağlayıcının taban aşamasına baş aşağı yerleştirin.
Ardından sertleştiriciyi alet kafası ile alın. Ardından, çevirmeli çip bağlayıcıyı kullanarak probu taban aşamasına baş aşağı yerleştirin. Sertleştiriciyi ve probu hizalayın.
Ardından sertleştiriciyi probun üzerine indirin. Düzeneği bir dakika boyunca 65 santigrat dereceye ısıtın, böylece polietilen glikol yeniden eriyir ve sertleştiriciyi proba etiketler. Daha sonra katılaşması için soğutun, düzeneği ters çevirin ve polietilen glikolün prob ile sertleştirici arasındaki arayüzü tamamen doldurmasına izin vermek için üst ısıtmadan 65 santigrat dereceye kadar kontrol edin.
Prob tarafı yukarı bakacak şekilde, bu bölgede ek takviye sağlamak için sekme üzerine bir ila üç ekstra polietilen glikol peleti eritin. Son olarak, polietilen glikolün katılaşması ve düzeneğin cerrahi yerleştirme için hazır olması için düzeneğin soğumasını bekleyin. Akrilik bir kutuda, fosfat tamponlu salin veya PBS içinde% 0.6 aros jeli hazırlayın, jeli PBS ile doyurun ve 37 santigrat dereceye kadar ısıtın.
Ardından agros jel ve mikroskobik kamera sisteminin mikrom manipülatör kutusunu düzenleyin. Jel kutusuna bir cam referans referans referans yerleştirin. Ardından, referans referans üzerindeki özellikleri dijital mikroskobun görüş alanına göre karelemek için bir diş penası kullanın.
Prob Sertleştirici tertibatını mikro manipülatöre monte etmek için, sertleştirici tırnağının arkasını mikro manipülatöre kenetlenebilen bir fikstüre yapıştırın. Probu yapıştırıcı ile temas ettirmemeye dikkat edin. Probun konektör ucunu, düşük kuvvetle kolayca çıkarılabilecek şekilde küçük bir yapışkan macun parçasıyla fikstüre geçici olarak sabitleyin, prob tertibatını jelin üzerine, referans referansın yaklaşık bir milimetre arkasına yerleştirin.
Ardından, görüş alanında istenen derinliğe yönlendirmek için kamerayı kullanarak probu jelin içine yerleştirin. Probun konektör ucunu hemen mikro manipülatörden çıkarın ve ikinci bir manipülatör kolu gibi yakındaki bir yüzeye sabitleyin. Bu, sekme üzerindeki polietilen glikol çözünmeye başlamadan önce yapılmalıdır.
Probun yerinden çıkmasını önlemek için, prob konumunun anlık görüntüsünü alın. Referans referans özelliklerinin biraz odak dışında olabileceğini unutmayın. Aros jelinin üzerindeki polietilen glikolü çözmek için tırnağın yanına salin uygulayın ve istenirse sekmede video çekimine başlayın.
Şimdi, saniyede beş milimetre hızında 100 mikrometrelik bir yer değiştirme uygulayarak sertleştiricinin çıkarılmasına başlayın. Ardından bu sertleştirici ekstraksiyonunu saniyede yaklaşık 0,1 milimetre gibi daha yavaş bir hızda tamamlayın. Çıkarma işlemi tamamlandığında, görüntü işleme araçlarıyla prob konumunun son bir anlık görüntüsünü alın.
Sertleştirici ekstraksiyonundan önceki ve sonraki görüntüleri karşılaştırın. Görüntüleri doğru bir şekilde kaplamak için görüş alanında görünen referans referans referans üzerindeki özellikleri kullanın. Prob üzerindeki bilinen özelliklerin boyutuna bağlı olarak görüntünün ölçeğini kalibre edin.
Şimdi bindirme görüntüsündeki prob yer değiştirmesinin mesafesini ölçün. Bu yerleştirme tekniği, ISO 1 0 9 9 3 biyouyumluluk standartlarını geçen ve kronik implantasyon için tasarlanmış LLNL İnce film Poliamid probları ile birlikte kullanılmıştır. AROS jel testi, belirli bir prob sertleştirici ve yapıştırıcı kombinasyonu için ortalama prob yer değiştirmesini ölçmek için kullanıldı.
Örneğin, bu öncesi ve sonrası anlık görüntüler, 29 mikrometrelik prob yer değiştirmesini göstermektedir. Bu tek nöron sivri uçları, çıkarılabilir bir sertleştirici ile bir sıçan korteksine implante edilen esnek bir mikro elektrot probundan elde edildi. Bu prosedürü takiben, geliştirildikten sonra çift taraflı cihazlar ve çok şaftlı problar dahil olmak üzere çeşitli konfigürasyonlara sahip probları implante edebildik.
Bu teknik, sinirbilim alanındaki araştırmacıların, hayvan modellerinde davranış halindeki genişletilmiş sinirsel aktiviteyi keşfetmelerinin yolunu açtı.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu makale, geçici bir sertleştirici kullanarak esnek ince film nöral probların dokuya implante edilmesi için bir yöntem sunmaktadır. Teknik, sertleştiricinin yerleştirilmesini ve ardından çıkarılmasını kolaylaştırmak için polietilen glikol (PEG) kullanımını içermektedir.
Esnek nöral probların doğru şekilde implante edilmesi, nöroteknoloji Ar-Ge çalışmalarında kritik bir zorluktur ve nöral arayüz cihazlarının güvenilirliğini ve ömrünü etkiler. Bu yöntem, hassas probların hassas bir şekilde yerleştirilmesini sağlamak için biyobozunur yapıştırıcıya sahip geçici sert bir destekleyici kullanarak yerleştirme doğruluğunu ve doku uyumluluğunu doğrudan ele alır. Bu yaklaşım, cihaz mühendisliğinden preklinik nöral kayda geçişte translasyonel sürekliliği destekleyerek sonraki uygulamalar için öngörülebilirlik güvenini artırır.
Bu yöntem, cihaz üretiminden preklinik doğrulamaya kadar olan nöroteknoloji iş akışına entegre edilerek mühendislik ve biyolojik değerlendirme aşıkları arasında köprü kurmaktadır.