Name: Stabil Kronik kemirgen Elektrofizyoloji için şırınga enjekte edilebilir Mesh elektronik (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-07-21T14:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 58 s
Description: Öğrenin, fare beynine şırınga enjeksiyonu ile ağ elektronikleri yerleştirme ve uzun süreli tek nöron kaydı yapma yöntemini. Bu teknik, nöral doku ile sorunsuz entegrasyon sağlar ve sinirbilim araştırmalarında veri toplamayı geliştirir.

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

C.M.L. destek Hava Kuvvetleri Office bilimsel araştırma (FA9550-14-1-0136), Harvard Üniversitesi Fizik Bilimleri ve mühendislik Hızlandırıcı Ödülü ve bir ulusal kurumları, sağlık yönetmenin Pioneer Ödülü (tarafından bu eserin kabul eder. 1DP1EB025835-01). T.G.S. destek Savunma Bakanlığı (DoD) tarafından Ulusal Savunma Bilim ve mühendislik yüksek lisans bursu (NDSEG) programı aracılığıyla kabul eder. G.H. Amerikan Kalp Derneği (16POST27250219) ve yolu bursu destek için bağımsızlık Ödülü (üst K99/R00) Ulusal Sağlık Enstitüleri yaşlanma Ulusal Enstitüsünden kabul eder. Bu eser kısmen için nano sistemleri (CNS), bir üye, Ulusal Nanoteknoloji koordine altyapı ağı (NSF ECCS Ödülü No altında Ulusal Bilim Vakfı tarafından desteklenen NNCI), Harvard Üniversitesi merkezinde gerçekleştirilen yapıldı. 1541959.

<ol><li>Lopes da Silva, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((EEG+and+MEG%3A+relevance+to+neuroscience%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">EEG and MEG: relevance to neuroscience.</a> Neuron. 80 (5), 1112-1128 (2013).</li>
<li>Logothetis, N. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+we+can+do+and+what+we+cannot+do+with+fMRI%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">What we can do and what we cannot do with fMRI.</a> Nature. 453 (7197), 869-878 (2008).</li>
<li>Seymour, J. P., Wu, F., Wise, K. D., Yoon, E. <a target="_blank" href="https://www.nature.com/articles/micronano201666">State-of-the-art MEMS and microsystem tools for brain research.</a> Microsystems & Nanoengineering. 3, 16066(2017).</li>
<li>Buzsaki, G. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBuzsaki%2C+G+%22Rhythms+of+the+Brain%22">Rhythms of the Brain</a>. , Oxford University Press. (2006).</li>
<li>Khodagholy, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NeuroGrid%3A+recording+action+potentials+from+the+surface+of+the+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">NeuroGrid: recording action potentials from the surface of the brain.</a> Nature Neuroscience. , (2014).</li>
<li>Hamel, E. J., Grewe, B. F., Parker, J. G., Schnitzer, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellular+level+brain+imaging+in+behaving+mammals%3A+an+engineering+approach%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Cellular level brain imaging in behaving mammals: an engineering approach.</a> Neuron. 86 (1), 140-159 (2015).</li>
<li>Jun, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fully+integrated+silicon+probes+for+high-density+recording+of+neural+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Fully integrated silicon probes for high-density recording of neural activity.</a> Nature. 551 (7679), 232-236 (2017).</li>
<li>Berenyi, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large-scale%2C+high-density+%28up+to+512+channels%29+recording+of+local+circuits+in+behaving+animals%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Large-scale, high-density (up to 512 channels) recording of local circuits in behaving animals.</a> Journal of Neurophysiology. 111 (5), 1132-1149 (2014).</li>
<li>Scholvin, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Close-Packed+Silicon+Microelectrodes+for+Scalable+Spatially+Oversampled+Neural+Recording%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Close-Packed Silicon Microelectrodes for Scalable Spatially Oversampled Neural Recording.</a> IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 63 (1), 120-130 (2016).</li>
<li>Schiller, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Central+Visual+System%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Research%22%5BJournal%5D)">The Central Visual System.</a> Vision Research. 26 (9), 1351-1386 (1986).</li>
<li>Benabid, A. L., Chabardes, S., Mitrofanis, J., Pollak, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deep+brain+stimulation+of+the+subthalamic+nucleus+for+the+treatment+of+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22The+Lancet+Neurology%22%5BJournal%5D)">Deep brain stimulation of the subthalamic nucleus for the treatment of Parkinson's disease.</a> The Lancet Neurology. 8 (1), 67-81 (2009).</li>
<li>Hochberg, L. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reach+and+grasp+by+people+with+tetraplegia+using+a+neurally+controlled+robotic+arm%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Reach and grasp by people with tetraplegia using a neurally controlled robotic arm.</a> Nature. 485 (7398), 372-375 (2012).</li>
<li>Lebedev, M. A., Nicolelis, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain-Machine+Interfaces%3A+From+Basic+Science+to+Neuroprostheses+and+Neurorehabilitation%5BTitle%5D)+AND+%22Physiological+Reviews%22%5BJournal%5D)">Brain-Machine Interfaces: From Basic Science to Neuroprostheses and Neurorehabilitation.</a> Physiological Reviews. 97 (2), 767-837 (2017).</li>
<li>Polikov, V. S., Tresco, P. A., Reichert, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Response+of+brain+tissue+to+chronically+implanted+neural+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Response of brain tissue to chronically implanted neural electrodes.</a> Journal of Neuroscience Methods. 148 (1), 1-18 (2005).</li>
<li>Perge, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intra-day+signal+instabilities+affect+decoding+performance+in+an+intracortical+neural+interface+system%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neural+Engineering%22%5BJournal%5D)">Intra-day signal instabilities affect decoding performance in an intracortical neural interface system.</a> Journal of Neural Engineering. 10 (3), 036004(2013).</li>
<li>Hong, G., Yang, X., Zhou, T., Lieber, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mesh+electronics%3A+a+new+paradigm+for+tissue-like+brain+probes%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Neurobiology%22%5BJournal%5D)">Mesh electronics: a new paradigm for tissue-like brain probes.</a> Current Opinion in Neurobiology. 50, 33-41 (2017).</li>
<li>Dai, X., Hong, G., Gao, T., Lieber, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mesh+Nanoelectronics%3A+Seamless+Integration+of+Electronics+with+Tissues%5BTitle%5D)+AND+%22Accounts+of+Chemical+Research%22%5BJournal%5D)">Mesh Nanoelectronics: Seamless Integration of Electronics with Tissues.</a> Accounts of Chemical Research. 51 (2), 309-318 (2018).</li>
<li>Feiner, R., Dvir, T. <a target="_blank" href="https://www.nature.com/articles/natrevmats201776">Tissue-electronics interfaces: from implantable devices to engineered tissues.</a> Nature Reviews Materials. 3 (1), 17076(2017).</li>
<li>Kandel, E. R., Schwartz, J. H., Jessell, T. M., Siegelbaum, S. A., Hudspeth, A. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKandel%2C+ER+%22Principles+of+Neural+Science%22">Principles of Neural Science</a>. , McFraw-Hill. (2013).</li>
<li>Rousche, P. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flexible+polyimide-based+intracortical+electrode+arrays+with+bioactive+capability%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Flexible polyimide-based intracortical electrode arrays with bioactive capability.</a> IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 48 (3), 361-371 (2001).</li>
<li>Liu, J., et al. <a target="_blank" href="https://www.nature.com/articles/nnano.2015.115">Syringe-injectable electronics.</a> Nature Nanotechnology. 10 (7), 629-636 (2015).</li>
<li>Kasthuri, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Saturated+Reconstruction+of+a+Volume+of+Neocortex%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Saturated Reconstruction of a Volume of Neocortex.</a> Cell. 162 (3), 648-661 (2015).</li>
<li>Saxena, T., Bellamkonda, R. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+sensor+web+for+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Materials%22%5BJournal%5D)">A sensor web for neurons.</a> Nature Materials. 14, 1190-1191 (2015).</li>
<li>Xie, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+macroporous+nanoelectronic+networks+as+minimally+invasive+brain+probes%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Materials%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional macroporous nanoelectronic networks as minimally invasive brain probes.</a> Nature Materials. 14 (12), 1286-1292 (2015).</li>
<li>Hong, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Syringe+Injectable+Electronics%3A+Precise+Targeted+Delivery+with+Quantitative+Input%2FOutput+Connectivity%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Syringe Injectable Electronics: Precise Targeted Delivery with Quantitative Input/Output Connectivity.</a> Nano Letters. 15 (10), 6979-6984 (2015).</li>
<li>Zhou, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Syringe-injectable+mesh+electronics+integrate+seamlessly+with+minimal+chronic+immune+response+in+the+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Syringe-injectable mesh electronics integrate seamlessly with minimal chronic immune response in the brain.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 114 (23), 5894-5899 (2017).</li>
<li>Fu, T. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stable+long-term+chronic+brain+mapping+at+the+single-neuron+level%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Methods%22%5BJournal%5D)">Stable long-term chronic brain mapping at the single-neuron level.</a> Nature Methods. 13 (10), 875-882 (2016).</li>
<li>Fu, T. M., Hong, G., Viveros, R. D., Zhou, T., Lieber, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+scalable+multichannel+mesh+electronics+for+stable+chronic+brain+electrophysiology%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Highly scalable multichannel mesh electronics for stable chronic brain electrophysiology.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 114 (47), E10046-E10055 (2017).</li>
<li>Schuhmann, T. G. Jr, Yao, J., Hong, G., Fu, T. M., Lieber, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Syringe-Injectable+Electronics+with+a+Plug-and-Play+Input%2FOutput+Interface%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Syringe-Injectable Electronics with a Plug-and-Play Input/Output Interface.</a> Nano Letters. 17 (9), 5836-5842 (2017).</li>
<li>Geiger, B. M., Frank, L. E., Caldera-Siu, A. D., Pothos, E. N. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3233859/">Survivable stereotaxic surgery in rodents.</a> Journal of Visualized Experiments. (20), (2008).</li>
<li>Kirby, E. D., Jensen, K., Goosens, K. A., Kaufer, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stereotaxic+surgery+for+excitotoxic+lesion+of+specific+brain+areas+in+the+adult+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Stereotaxic surgery for excitotoxic lesion of specific brain areas in the adult rat.</a> Journal of Visualized Experiments. (65), e4079(2012).</li>
<li>Gage, G. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surgical+implantation+of+chronic+neural+electrodes+for+recording+single+unit+activity+and+electrocorticographic+signals%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Surgical implantation of chronic neural electrodes for recording single unit activity and electrocorticographic signals.</a> Journal of Visualized Experiments. (60), (2012).</li>
<li>JoVE Science Education Database. Lab Animal Research. Rodent Handling and Restraint Techniques. , Journal of Visualized Experiments. Cambridge, MA. Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.jove.com/science-education/10221/rodent-handling-and-restraint-techniques">https://www.jove.com/science-education/10221/rodent-handling-and-restraint-techniques</a> (2018).</li>
<li>Evilsizor, M. N., Ray-Jones, H. F., Lifshitz, J., Ziebell, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Primer+for+immunohistochemistry+on+cryosectioned+rat+brain+tissue%3A+example+staining+for+microglia+and+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Primer for immunohistochemistry on cryosectioned rat brain tissue: example staining for microglia and neurons.</a> Journal of Visualized Experiments. 10 (99), e52293(2015).</li>
<li>Sodagar, A. M., Perlin, G. E., Yao, Y., Najafi, K., Wise, K. D. <a target="_blank" href="https://ieeexplore.ieee.org/document/5226763/">An Implantable 64-Channel Wireless Microsystem for Single-Unit Neural Recording.</a> IEEE Journal of Solid-State Circuits. 44 (9), 2591-2604 (2009).</li>
<li>Wentz, C. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+wirelessly+powered+and+controlled+device+for+optical+neural+control+of+freely-behaving+animals%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neural+Engineering%22%5BJournal%5D)">A wirelessly powered and controlled device for optical neural control of freely-behaving animals.</a> Journal of Neural Engineering. 8 (4), 046021(2011).</li>
<li>Harrison, R. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wireless+neural+recording+with+single+low-power+integrated+circuit%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Neural+Systems+and+Rehabilitation+Engineering%22%5BJournal%5D)">Wireless neural recording with single low-power integrated circuit.</a> IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 17 (4), 322-329 (2009).</li>
<li>Landa, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+injectable+alginate+implant+on+cardiac+remodeling+and+function+after+recent+and+old+infarcts+in+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Effect of injectable alginate implant on cardiac remodeling and function after recent and old infarcts in rat.</a> Circulation. 117 (11), 1388-1396 (2008).</li>
<li>Griffin, D. R., Weaver, W. M., Scumpia, P. O., Di Carlo, D., Segura, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accelerated+wound+healing+by+injectable+microporous+gel+scaffolds+assembled+from+annealed+building+blocks%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Materials%22%5BJournal%5D)">Accelerated wound healing by injectable microporous gel scaffolds assembled from annealed building blocks.</a> Nature Materials. 14 (7), 737-744 (2015).</li>
<li>Zhang, A., Lieber, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nano-Bioelectronics%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Nano-Bioelectronics.</a> Chemical Reviews. 116 (1), 215-257 (2016).</li>
<li>Zhou, W., Dai, X., Lieber, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+nanowire+bioelectronics%5BTitle%5D)+AND+%22Reports+on+Progress+in+Physics%22%5BJournal%5D)">Advances in nanowire bioelectronics.</a> Reports on Progress in Physics. 80 (1), 016701(2017).</li>
<li>Dai, X., Zhou, W., Gao, T., Liu, J., Lieber, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+mapping+and+regulation+of+action+potential+propagation+in+nanoelectronics-innervated+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional mapping and regulation of action potential propagation in nanoelectronics-innervated tissues.</a> Nature Nanotechnology. 11 (9), 776-782 (2016).</li>
</ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Tüm adımları fabrikasyon ve kafes elektronik kullanımı önemlidir, ancak birkaç özellikle önemlidir. Onların gofret üzerinden mesh elektronik serbest bırakmadan önce kolayca sulu çözüm (adım 1.6.1) askıya kafes yapmak için yüzeye okside esastır. Bu adım atlanır, kafesler genellikle iğneler, yük zorlaştırır su yüzeyinde yüzen ve onlar-ebilmek var olmak yüklü, onlar genellikle cam iğneler taraf için sopa geniş hacimli gerektiren (> 100 µL) enjeksiyon için. Hata açıklaması, bu nedenle, genellikle kafesler kullanılamaz anlamına gelir önce yüzey okside ve fabrikasyon başından itibaren yeniden gerçekleştirilen olması gerekir. Başka bir önemli adım kafes elektronik "(adım 4.3) arayüz oluşturma sırasında g/ç ~ 90 ° için kök" bükme. Açı 90 ° den az ise, tüm 32 I/O yastıkları ZIF konnektörü sığmaz; Bazı bağlı elektrotlar sayısını azaltarak ekleme, izin için ucunu kesmek zorunda kalacak. İşlem ayrıca yavaşça kök kesilmesini önlemek için yapmanız gerekir.
Kafes elektronik tasarım için çeşitli uygulamalar photomasks değiştirerek ve Şekil 2' de özetlenen aynı imalat yordam kullanılarak özelleştirilebilir. Şekil 9 ' da verileri kaydetmek için kullanılan kafes elektronik probları 32 kayıt elektrotlar farenin hipokampus ve primer somatosensor korteks span için tasarlanmış, örneğin, elektrot yerleştirme ultraflexible kafes içinde olabilir hemen her beyin region(s) hedeflemek için seçilen veya uyarılması için daha büyük elektrotlar dahil27olabilir. Aynı temel kafes yapısı ve üretim prosedürü korunur, ancak elektrot yerleşim ve tasarım çalışma ihtiyaçlarını karşılamak için ayarlanır. Müfettişler dikkatli olun, test ancak ve her zaman değiştirilmiş tasarımları kolayca hedeflenen iğne enjekte edilebilir. Kafes elektronik bükme mekaniği küçük değişiklikler injectability üzerinde önemli etkileri olabilir. Böyle bir örnek uysalca enjekte edilebilir bir kafes elektronik sonda enine ve boyuna SU-8 şeritler arasında 45 ° açı verir ancak 90 ° açı crumples ve iğneler21takunya birinde sonuçları var.
Kayıt elektrot empedans ölçüm sorun giderme için yararlıdır. 20 µm çapı dairesel Pt elektrot bir frekansta 1 kHz vivo içinde veya PBS29x 1 kullanılarak ölçülen 1 MΩ yakınındaki bir empedans büyüklükte olmalıdır. Bundan daha önemli ölçüde daha büyük bir empedans elektrot maruz değil, Eğer fotorezist kalıntı ile kirlenmiş olabilir gibi ya da değil elektriksel olarak bağlı olduğunu gösterir. İkinci Örneğin, varsa, toz fotoğraf maskeyi bir kopukluk au sonuçlarında arasında bağlantı yapan operatördür PL sırasında ya da bir kafes I/O yastıkları ZIF konnektörü pin tarafından I/O arabirim sırasında değil kurulursa oluşabilir. Bir empedans büyüklüğü yaklaşık yarım beklenen değer birbirine paralel iki elektrot impedances bir devre oluşturma bitişik bir kanal kısa devre göstermektedir. Ölçülen empedans değerlerinin bir kılavuz olarak sorun giderme sırasında davranmak; kafes elektronik probları optik mikroskobu ile birlikte, sorunun kaynağı genellikle olabilir tespit ve buna göre düzeltilmiş sonraki üretim çalıştırmak veya I/O arabirim girişimi.
Tek-unit spiking etkinliği genellikle 1 hafta sonrası enjeksiyon27kadar gözlenen değil bu sorun kolayca üstesinden gelmek son çalışması (yayınlanmamış) gösterir, ancak şırınga enjekte edilebilir kafes elektronik Kullanım akut çalışmaları için sınırlı olmamasıdır. Etkinlik spiking mesh görmek için gereken süre önemli belirleyicileri tasarım, bunlar doku hasarı sırasında derecesini etkileyecektir birlikte mesh elektronik beyin ve enjeksiyon için kullanılan iğne çapını içine enjekte sıvı hacmi Enjeksiyon ve iyileşme oranı. Kafes elektronik oksijen plazma Ni etchant sürümde önce ile tedavi değil büyük enjeksiyon birimler gerekli olabilir; diğer bir deyişle, mesh hidrofilik değilse, cam iğne için uygun. Zaman zaman, kafesler enjekte zorlaştırır mekaniği bükme için yol kusurları var. Yüklerken oluşan kafes elektronik kafesler kolayca ve sorunsuz içinde iğne ( ek Video 1' de gösterildiği gibi) hareket ediyor ki kontrol etmek önemlidir. Eğer değilse, bir farklı mesh elektronik sonda kullanılmalıdır. En iyi sonuçlar için sorunsuz sinirsel arayüz 10-50 µL enjekte kafes uzunluğu 4 mm başına ideal enjeksiyon hacimleri ile sağlanacaktır. Daha yeni sonuçları ile ince mesh elektronik sondalar enjekte ve/veya spiking o tek birim kısa bir süre sonra enjeksiyon (akut ölçüler) görülebilir daha küçük çapı kapiller iğneler (150 µm iç çapı, 250 µm dış çap küçük) göster daha uzun süreleri ile. Olan maske tasarım dosyaları bu ince gözenekli yapıları için kullanılabilir isteği veya kaynak Web sitesinden meshelectronics.org. Tahmin ettiğimiz verim 150 µm iç çapı ile (250 µm dış çapı daha yeni çalışmalarımız için % 80-90'a yakın olmasına rağmen 400 µm iç çapı (650 µm dış çap) iğneler yaklaşık % 70, kullanarak vivo içinde kafes enjeksiyon prosedürlerimiz genel verimi ) iğneler. Hatasının en sık karşılaşılan nedenleri (mesh sorunsuz, enjekte değil ki 1 (2) mesh kırılması gereken el ile işleme sırasında beyin içine beyin ödemi beklenmedik bir şekilde büyük enjeksiyon birimlerden sonuçlanan) içinde g/ç yordamı ve (3) arabirim vardır. enjeksiyon sırasında bir kan damarı zarar kanama. Nadir bir kan damarı enjeksiyon sırasında zarar (neden hataları daha az % 10) ve azaltılmış görüntü destekli cerrahi kullanarak daha fazla. Biz de kan damarlarının hasar tüm yordamları enjeksiyon transfection için viral parçacıkların, katı beyin probları implantasyonu ve kafes elektronik enjeksiyon dahil beyin dokusunun penetrasyon içeren ortak bir sınırlama olduğunu unutmayın.
Kafes elektronik probları Şekil 9 ve Şekil 10, sırasıyla gösterildiği stabil kayıt ve aynı bireysel nöronlar üzerinde en azından ay yıl zaman ölçeği için takip ve hemen hemen hiç kronik immün yanıt uyandırmak edebiliyoruz. Bu yaygın olarak spike genlikleri, kararsız sinyalleri ve kronik inflamasyon uzun süreli deneyler14, kayıt boyunca azalan acı Kongre derinlik elektrotları için karşılaştırıldığında önemli bir avantaj temsil eder 15. Ayrıca, kafes elektronik onlar dokusu histolojik kesit sırasında boyama, bırakılabilir ve görüntüleme, geleneksel probları aksine hangi are çok sert avantajı var ve bu nedenle Histoloji önce kaldırılması gerekir analizleri. Bu nedenle, kafes elektronik immunohistokimyasal analiz her kayıt site çevreleyen hücresel ortamı tam olarak çalışmaya benzersiz yeteneği kullanmak için izin.
Sunulan Protokolü burada açar-up yeni fırsatlar nörolojik heyecan verici. Minimal invaziv teslim yöntemi ve kafes elektronik beyin dokusu ile sorunsuz entegrasyon sinir devreleri kesintileri en aza indirir ve en tip-in kronik sinir kayıt deneyler faydalı olacağını kronik immün yanıt önler. Yetenek kaydetmek ve uzun süreler özellikle milisaniyelik ölçekli spiking aktivite gibi yaşlanma, ay-yıl-uzun süreçler ile ilişkilendirmek Aradığınız müfettişler ilgi olacak aynı tek nöronlar izlemek için kafes elektronik Patogenez beyin hastalığı veya beyin geliştirme16,18. Ayrıca, orada mevcut genişletmek ve aktif elektronik PCB baş-8,35, çoğullama dijital gibi işlevselliğini uygulamak için sahne alanı ekleme gibi bu iletişim kuralı, özelleştirmek için önemli fırsatlar kablosuz iletişim35,36,37ve sinyal35kök hücre veya polimerler ortak doku rejenerasyonu18,38yardım etmek için kafes elektronik enjekte, işleme, 39ve şirket nanowire alan - etkisi transistörler (NW-FETs) içine kafes Elektronik için son derece lokalize ve çok fonksiyonlu beyin probları24,29,40,41 ,42.

Araçları ile tek-nöron kararlılık Beyin Haritalaması yetenekli nörobilim ve Nöroloji Merkezi önemli gelişmedir. Noninvaziv teknolojileri elektroansefalografi (EEG), magnetoencephalography (MEG) ve fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) gibi sinirsel çalışmalar için davranış insanlar1ile beyin aktivitesi korele için değerli kanıtlanmış, 2, ama onlar eksikliği kronolojik zamanmekansal çözünürlük gerekli yapısı ve sinir ağları temel mikrometre ve milisaniyelik dinamikleri ölçekler için sırasıyla3,4. Belirli electrocorticography (ECoG) probları ve optik görüntüleme yöntemleri voltaj duyarlı boya kullanarak tek-unit spiking etkinlik vivo içinde5,6kayıt başarmış ama onlar genellikle sadece yakınındaki etkilidir beyin yüzey, sığ beyin bölgeleri çalışmaların uygulanabilirliği sınırlama. Buna ek olarak, implante edilebilir elektrikli sondalar serbestçe floresan etiketleme, gerek kalmadan hemen her beyin bölgesinden hayvanlar hareketli tek-nöron Elektrofizyoloji ölçebilirsiniz onları özellikle sistemleri düzeyi nörolojik için vazgeçilmez hale Yarıiletken Endüstrisi microfabrication teknikleri itti kanal yüz ve bin-3,7,8,9içine sayar. Bu yetenekleri sayesinde, implante edilebilir elektrikli sondalar birçok önemli katkılar nörobilim ve Nöroloji, bilgi işleme görsel sistem10' da, nörolojik tedavisinde temel çalışmaları da dahil olmak üzere yapmış olduğunuz Parkinson hastalığı11ve beyin-Makine arayüzleri (BMIs) gelişmiş protez12,13gösterimi gibi bozukluklar.
Yine de, uzun vadeli istikrarsızlık spike genlikleri ve ay14,15 hafta timescales üzerinde kararsız sinyallere azalan olarak tecelli nispeten kısa süreli çalışma implante edilebilir probları uygulanabilirliği sınırlıdır olaylar, gibi beyin yaşlanma ve kalkınma büyük ölçüde cevapsız sorular bırakarak. Uzun vadeli istikrarsızlık, kısıtlamaları, geleneksel probları ve beyin dokusunda boyutu, mekanik ve topoloji14,15,16,17,18arasında bir uyumsuzluk sonucudur. Nöronal sinapslarda ve somata yaklaşık nanometre mikrometre çapında19, onlarca onlarca sırasıyla, büyüklüğü açısından geleneksel probları kez önemli ölçüde daha büyük, silikon elektrot dizilerin durumunda vardır > 4 kez bir tek nöron hücre gövdesi7,8boyutu. Bu sonda nispeten büyük boyutunu bağlantı hızına böylece kronik immün yanıt-e doğru katkıda bulunmak ve okudu nöro çevrim perturbing yoğun sinir dokusu ve doğal yapısını bozabilir. Mekanik özellikler açısından geleneksel sondalar içinde onlar implante edilir son derece yumuşak sinir dokusu büyük ölçüde katı; Hatta "esnek" probları 10-20 µm kalınlığında yaprak polimid yapılan beyin doku20,21en az 100.000 kat daha sert. Sertlik bükme bu göreli yamultma hareket güvenilmez tek-unit genişletilmiş kayıtları sırasında izleme ve implantasyon sitesinde kronik gliosis inducing önde gelen sonda ve beyin dokusu arasında neden olabilir. Son olarak, geleneksel beyin probları topolojik yapısını mutlaka sağlam bir cilt dokusunun dışlar. Tür uyuşmazlığı topolojisi sinir devreleri bağlantısı bozan, nöronlar, Gliyal hücreler ve kan damarlarının beyin doku22içinde doğal üç boyutlu (3D) interpenetrated dağıtım önler ve 3D taşımacılığının engeller sinyal molekülleri23. Birlikte, bu eksikliklerin geleneksel probları onları klinik uygulamaları ve boyuna nörolojik çalışmalar tek-nöron düzeyinde için aranan uzun vadeli uyumluluk kısa sonbahar yapmış.
Bu eksiklikleri gidermek için gelişmekte olan "doku benzeri" sinirsel probları kafes elektronik16,21,24olarak adlandırdığı yeni bir paradigma tarafından sinirsel ve elektronik sistemleri arasında hattı bulanıklaştırma istedi. Kafes elektronik yukarıdaki eşleşen boyutu, mekanik ve topoloji (1) yapısal özelliklerini sinir dokusunun mikrometre boyutu ölçek nanometre aynı (2) mekanik özellikleri bu beyin dokusu ve (3) bir 3D benzer dahil ederek sorunlara çözüm getirir olduğunu macroporous topoloji > % 90'ı açık alan ve böylece interpenetration sinir hücreleri ve hücre dışı ortam ile moleküllerin difüzyon barındırır. Kafes elektronik probları tam olarak belirli beyin bölgelerine bir şırınga ve hatta derin beyin bölgeleri21,25içinde yerleştirilmesi sırasında en az akut hasara neden bir iğne aracılığıyla teslim edilebilir. Nöronal soma ve akson hafta sonrası enjeksiyon, böylece elektronik kayıt ve beyin dokusu21 çevreleyen arasında kesintisiz, gliosis içermeyen bir arabirim oluşturma açık 3B kafes elektronik sonda bünyesinde interpenetrate gösterilmiştir , 26 , 27. bu benzersiz özellikler stably en az bir yıl zaman ölçeği27üzerine aynı bireysel neurons spiking etkinliğini izlemek kafes elektronik probları etkinleştirdiyseniz. Ayrıca, fotolitografi (PL) göre kafes elektronik imalat dahil edilebilir, basit kişi maske litografi kullanarak sonda başına en çok 128 elektrotlar ile gösterdiği kanal sayar elektrot sayısının yüksek ölçeklenebilirlik sağlar 28 ve özel ekipman29olmadan periferik Elektronik hızlı elektrik bağlantısı için izin veren bir Tak ve kullan giriş/çıkış (g/ç) tasarım.
Çok çeşitli çalışmalar kafes elektronik ölçüm protokolleri birleşmeyle üzerinden yararlanabilir. Çoğu intracortical kayıt deneyler şırınga enjeksiyon, implantasyon, takip büyük ölçüde azaltılmış bağışıklık yanıtı üzerinden mesh elektronik Minimal İnvasif implantasyonu yordamdan faydalı olacağını ve bırak yeteneği mesh elektronikte doku sonraki Histoloji ve immunostaining biyolojik çevrenin her kayıt site çevreleyen kesin çözümleme sırasında. Kronik kayıt deneyler özellikle değer yıl ay için çok sayıda bireysel nöronlar izlemek için kafes elektronik benzersiz yeteneği elde. Bu yeteneği ile daha önce pratik, sinir devreleri boyuna yaşlanma çalışmalar, araştırmalar gelişmekte olan beyin ve patogenezi içine soruşturma gibi tek-nöron kararlılık çalışmaları için fırsatlar oluşturur Encephalopathy16.
Bu protokol için tek bir tipik fare sinirsel kayıt deneyi şırınga enjekte edilebilir kafes elektronik (bkz. Şekil 1) kullanarak anahtar adımlar açıklanmaktadır. Açıklanan adımları standart PL tabanlı işlem olası kafes elektronik standart kapiller iğneler, kafes elektronik in vivo, bağlantı stereotaksik enjeksiyon yükleme birçok üniversitede bir kafes elektronik imalat dahil I/O standart araçları arabirimleri, ölçülü veya serbestçe hareket kayıt oturumları ve histolojik kafes elektronik içeren beyin dokusunun kesit için kafes. Sadece Histoloji çalışmaları için kafes elektronik kullanarak bazı araştırmacılar elektrik arayüz oluşturma ve kayıt, bu durumda onlar bu adımları atlayabilirsiniz gerektirmeyebilir. Bu iletişim kuralı ile kendilerini tanımaya sonra müfettişler kafes elektronik kendi deneylerde kullanmak için gerekli bilgiye sahip olmak zorundadırlar.

<table><tbody><tr><td>Motorlu stereotaksik çerçeve</td><td>Dünya Hassas Aletler</td><td>MTM-3</td><td>Fare stereotaksik cerrahi için</td></tr><tr><td>512 kanallı kayıt kontrolörü</td><td>Intan Technologies</td><td>C3004</td><td>Nöral kayıt sisteminin bir bileşeni</td></tr><tr><td>RHD2132 amplifikatör kartı</td><td>Intan Technologies</td><td>C3314</td><td>Nöral kayıt sisteminin bir bileşeni</td></tr><tr><td>RHD2000 3 fit ultra ince SPI arabirim kablosu</td><td>Intan Technologies</td><td>C3213</td><td>Nöral kayıt sisteminin bir bileşeni</td></tr><tr><td>Fare tutucu</td><td>Braintree Scientific</td><td>TV-150&nbsp; STD</td><td>Standart 1.25 inç iç çap; kısıtlı kayıt oturumları sırasında fareyi dizginlemek için kullanılır.</td></tr><tr><td>Si gofretler</td><td>Nova Elektronik Malzemeler</td><td></td><td>3" P < 100> .001-.005 ohm-cm 356-406 &mu; m Kalın Birinci Sınıf SSP Si gofretler, w/2 Yarı Std. Daireler & 6.000 A&deg; &artımn; Her iki tarafta% 5 Islak Termal Oksit.</td></tr><tr><td>Fotoğraf maskeleri (soda kireç camı üzerinde krom)</td><td>Advance Reproductions Advance Reproductions</td><td></td><td>ve diğer satıcılar, sağlanan tasarım dosyalarından fotoğraf maskeleri üretir. Fotoğraf maskesi tasarım dosyalarımız istek üzerine veya meshelectronics.org kaynak web sitesinden temin edilebilir. Alternatif olarak, bazı üniversite temiz odalarında, yerinde fotoğraf maskeleri yapmak için maske yazarları bulunur.</td></tr><tr><td>AutoCAD yazılımı</td><td>Autodesk Inc.</td><td></td><td>Fotoğraf maskeleri çizmek için yazılım tasarlayın. Ücretsiz bir alternatif LayoutEditor'dır. Fotoğraf maskesi tasarım dosyalarımız istek üzerine veya meshelectronics.org kaynak web sitesinden temin edilebilir.</td></tr><tr><td>Termal buharlaştırıcı</td><td>Sharon Vakum</td><td></td><td>İmalat sırasında Ni, Cr ve Au'yu ağ elektroniği üzerine buharlaştırmak için kullanılır. Birçok üniversite temiz odasında bu veya benzer bir araç bulunur.</td></tr><tr><td>SU-8 2000.5 negatif fotorezist</td><td>MicroChem Corp.</td><td></td><td>Negatif fotorezist, ağ elektroniğinin alt ve üst pasifleştirici katmanlarını tanımlamak için kullanılır.</td></tr><tr><td>MA6 maske hizalayıcı</td><td>Karl Suss Microtec AG</td><td></td><td>Her bir foto maskeyi gofret üzerindeki desene hizalamak ve gofreti UV ışığına maruz bırakmak için kullanılır. Çoğu üniversite temiz odasında bu veya benzeri bir araç bulunur.</td></tr><tr><td>SU-8 geliştiricisi</td><td>MicroChem Corp.</td><td></td><td>UV ışığına maruz kaldıktan sonra SU-8 negatif fotorezist geliştirmek için kullanılır.</td></tr><tr><td>LOR3A kalkış direnci</td><td>MicroChem Corp.</td><td></td><td>Metal kaldırma işlemleri sırasında alttan kesmeyi teşvik etmek için Shipley 1805 fotorezist ile birlikte kullanılır</td></tr><tr><td>Shipley 1805 pozitif fotorezist</td><td>Microposit, The Dow Chemical Company</td><td></td><td>Örgü elektroniğinde metal ara bağlantıları ve Pt elektrotlarını tanımlamak için kullanılan pozitif fotorezist</td></tr><tr><td>MF-CD-26 pozitif fotorezist geliştiricisi</td><td>Microposit, The Dow Chemical Company</td><td></td><td>Bir maske hizalayıcıda maruz kaldıktan sonra S1805 pozitif fotorezist geliştirmek. Birçok üniversite temiz odası bu kimyasalı stoklar.</td></tr><tr><td>Spin kaplayıcı</td><td>Reynolds Tech</td><td></td><td>Pozitif ve negatif dirençli gofretleri kaplamak için. Üniversitelerin temiz odalarının çoğunda spin kaplayıcılar bulunur.</td></tr><tr><td>PJ plazma yüzey işleme sistemi</td><td>AST Products, Inc.</td><td></td><td>Sulu çözeltiye salınmadan önce ağ elektroniğinin yüzeyini oksitlemek için kullanılır. Çoğu üniversite temiz odasında bu veya benzeri bir araç bulunur.</td></tr><tr><td>Elektron ışını evaporatörü</td><td>Denton Vakum Ağ</td><td></td><td>elektroniğinin imalatı sırasında Cr ve Pt'yi buharlaştırmak için. Birçok üniversite temiz odasında bu veya benzer bir araç bulunur.</td></tr><tr><td>Sökücü PG</td><td>MicroChem Corp.</td><td></td><td>LOR3A ve Shipley S1805'i çözmek için kullanılır, metal kaldırma sırasında direnç</td></tr> gösterir <tr><td>Ferrik klorür çözeltisi</td><td>MG Chemicals</td><td>415-1L</td><td>Ni aşındırma çözeltisinin bir bileşeni</td></tr><tr><td>, %36 hidroklorik asit çözeltisi</td>, <td>Kanto Corp.</td><td></td><td>Ni aşındırma çözeltisinin bir bileşeni</td></tr><tr><td>Cam kılcal iğneler</td><td>Drummond Scientific Co.</td><td></td><td>İç çap 0,40 mm, dış çap 0,65 mm. Diğer çaplar mevcuttur.</td></tr><tr><td>Mikropipet tutucu U-tipi</td><td>Moleküler Cihazlar, LLC</td><td>1-HL-U</td><td>Stereotaksik enjeksiyon sırasında cam kılcal iğneleri tutmak için kullanılır</td></tr><tr><td>1 mL şırınga</td><td>NORM-JECT&reg;, Henke Sass Wolf</td><td></td><td>Ağ elektroniğinin kılcal iğnelere manuel olarak yüklenmesi için kullanılır</td></tr><tr><td>Polietilen intrademik kateter tüpü</td><td>Becton Dickinson and Company</td><td></td><td>İç çap 1.19 mm, dış çap 1.70 mm</td></tr><tr><td>5 mL şırınga</td><td>Becton Dickinson and Company</td><td></td> İn vivo Göz merceği kamera Thorlabs Inc. ağ <td>elektroniğinin enjeksiyonu için şırınga pompasında kullanılır</td></tr><tr><td></td><td>.</td><td>DCC1240C</td><td>Enjeksiyon sırasında kılcal iğneler içindeki ağ elektroniklerini görüntülemek için kullanılır</td></tr><tr><td>ThorCam uc480 USB kameralar için görüntü elde etme yazılımı</td><td>Thorlabs Inc.</td><td></td><td>Enjeksiyon sırasında kılcal iğneler içindeki ağ elektroniklerini görüntülemek için kullanılır</td></tr><tr><td>Şırınga pompası</td><td>Harvard Aparatı</td><td>PHD 2000</td><td>Ağ elektroniğinin enjeksiyonu sırasında kılcal iğnelerden hassas hacimlerde çözelti akıtmak için kullanılır</td></tr><tr><td>EXL-M40 diş matkabı</td><td>Osada</td><td>3144-830</td><td>Kraniyotomiyi delmek için</td></tr><tr><td>0,9 mm matkap çapağı</td> Güzel <td>Bilim Araçları</td><td>19007-09</td><td>Kraniyotomiyi delmek için</td></tr><tr><td>Sıcak boncuk sterilizatörü 14 cm</td><td>İnce Bilim Araçları</td><td>18000-50</td><td>Cerrahi aletleri sterilize etmek için kullanılır</td></tr><tr><td>CM1950 kriyoseksiyon aleti</td><td>Leica Microsystems</td><td></td><td>Donmuş dokuyu bölümlere ayırmak için kullanılır. Birçok üniversite, ortak bir tesiste bu veya benzer bir araca sahiptir.</td></tr><tr><td>% 0.3 Triton x-100</td><td>Yaşam Teknolojileri</td><td></td><td>Histoloji için kullanılır</td></tr><tr><td>%5 keçi serumu</td><td>Histoloji için kullanılan</td><td>Yaşam Teknolojileri</td><td></td></tr><tr><td>%3 keçi serumu</td><td>Histoloji için kullanılan</td><td>Yaşam Teknolojileri</td><td></td></tr><tr><td>Tavşan anti-NeuN</td><td>Abcam</td><td>ab177487</td><td>Histoloji için kullanılır</td></tr><tr><td>Fare anti-Nörofilament</td><td>Abcam</td><td>ab8135</td><td>Histoloji için kullanılır</td></tr><tr><td>Sıçan anti-GFAP</td><td>Thermo Fisher Scientific Inc.</td><td>PA516291</td><td>Histoloji için kullanılır</td></tr><tr><td>ProLong Altın Antifade Mountant</td><td>Thermo Fisher Scientific Inc.</td><td>P36930</td><td>Histoloji</td></tr><tr><td>Poli-D-lizin</td><td>Sigma-Aldrich Corp.</td> için kullanılır.<td>P6407-5MG</td><td>Molekül ağırlığı = 70-150 kDA</td></tr><tr><td>Dik açılı uç kelepçesi</td><td>Thorlabs, Inc.</td><td>RA180/M</td><td>Pipet tutucuyu stereotaksik çerçeveye takmak için kullanılır</td></tr><tr><td>Baskılı devre kartı (PCB)</td><td>Gelişmiş Devreler</td><td></td><td>Ağ elektroniği ile Intan kayıt sistemi gibi çevresel ölçüm elektroniği arasında arayüz oluşturmak için kullanılır. Advanced Circuits ve diğer satıcılar, sağlanan tasarım dosyalarına göre PCB'leri üretir ve monte eder. PCB tasarım dosyalarımız istek üzerine veya</td></tr><tr><td>32 kanallı standart amplifikatör konektörü</td><td>Omnetics Connector Corp.</td> meshelectronics.org kaynak sitesinde mevcuttur.<td>A79024-001</td><td>PCB 32</td></tr><tr><td>kanallı düz esnek kablo (FFC)</td> üzerine monte edilmiş <td>bileşenMolex, LLC</td><td>152660339</td><td>PCB'ye monte ZIF konektörü ile elektronik G/Ç pedlerini örerken sıkıştırma alt tabakası olarak kullanılır</td></tr><tr><td>32 kanallı sıfır ekleme kuvveti (ZIF) konektörü</td><td>Hirose Electric Co., LTD</td><td>FH12A-32S-0.5SH(55)</td><td>PCB üzerine monte edilmiş bileşen</td></tr></tbody></table>

stabil kronik kemirgen elektrofizyoloji için şırınga enjekte edilebilir mesh elektronik

Syringe-injectable Mesh Electronics for Stable Chronic Rodent Electrophysiology

İmplante edilebilir beyin Elektrofizyoloji probları değerli nörolojik yeteneklerini nedeniyle yüksek kronolojik zamanmekansal çözünürlük ile kayıt sinirsel aktivite için sığ ve derin beyin bölgelerden araçlardır. Bunların kullanımı engel, ancak, mekanik ve yapısal uyuşmazlıkları sonda ve beyin arasındaki doku bu sık götürmek yanında micromotion için ve gliosis kaynaklanan ile kronik kayıt deneyler kararsızlığa sinyal. Buna karşılık, ultraflexible kafes elektronik implantasyonu şırınga enjeksiyon yolu ile takip formu kesintisiz, gliosis ücretsiz arayüzü en az bir yıl bireysel nöronların istikrarlı izlemeyi etkinleştirir çevreleyen beyin dokusu ile mesh probları zaman ölçeği. Şırınga enjekte edilebilir kullanarak tipik fare sinirsel kayıt deneyinde önemli adımlar kafes elektronik fabrikasyon bir standart fotolitografi temelinde işlem olası yükleme birçok üniversitelerde de dahil olmak üzere elektronik, kafes bu protocol detayları Elektronik mesh standart kapiller iğneler, stereotaksik enjeksiyon içinde vivo, giriş/çıkış standart araçları arabirimlerine, ölçülü veya kayıt oturumları, serbestçe hareket ve histolojik beynin kesit örgü bağlantı doku içeren elektronik kafes. Histoloji veri ve temsilcisi sinirsel kayıtları mevcuttur. Müfettişler bu iletişim kuralı ile tanıdık kafes elektronik deneyleri dahil ve çalışmalar yaşlanma gibi uzun vadeli istikrarlı sinirsel arayüz tarafından tanınan benzersiz fırsatlardan yararlanmak için gerekli bilgiye sahip olabilirsin işlemleri, beyin gelişimi ve beyin hastalığı patogenezi.

Sonuçları çalışma, hedeflenen beyin bölgesi, geçen zamandan beri enjeksiyon, enjeksiyon ve başarı g/ç yordamı, diğer faktörler arasında arayüz oluşturma sırasında verdirdiler Akut hasar miktarı hayvan türlerinin göre değişir. Tek-unit spiking etkinlik için 1 hafta sonra enjeksiyon ve Spike'ı genlikleri için 4-6 hafta kadar değişebilir (durumunda 150 µm iç çap iğneler) 1 güne kadar görünmeyebilir. Şekil 9 hipokampus ve yetişkin erkek C57BL/6J fare primer somatosensor korteks enjekte bir 32 kanal kafes elektronik sonda temsilcisi elektrofizyolojik verileri gösterir. Yaklaşık 300-µV genlik yerel alan potansiyelleri (LFPs) tüm 32 kanallarda kaydedildi ve tek-unit spiking etkinliği 26 kanallarda kaydedildi. LFPs ve izole sivri benzer kayıt elektronik ve nöronlar arasında son derece kararlı bir arabirim genişletilmiş bu dönem içinde düşündüren 2 ve 4 ay arasında kaldı. Şekil 10 histolojik kesit temsilcisi sonuçları ve beyin dokusu kafes elektronik enjeksiyon sonra 1 yıl içeren immunostaining gösterir. NeuN, sinirsel somata ve neurofilament, sinirsel aksonlar için bir işaretleyici bir marker için boyama doku yoğunluğu kafes elektronik ve beyin dokusu arasında kesintisiz arabirim ima enjeksiyon yerinde küçük hiçbir kaybı ortaya koymaktadır. GFAP'nin (astrocytes için bir işaretleyici) için daha fazla boyama astrocytes kafes elektronik, varlığını küçük kronik immün yanıt aydınlığa çıkartıyor gösteren çevresinde düzeyde yakınındaki arka plan ortaya koymaktadır.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58003/58003fig1.jpg"> Resim 1: bir şırınga-enjekte edilebilir adımda mesh elektronik deney. Bu iletişim kuralı kafes elektronik kullanarak tipik kemirgen sinirsel kayıt denemede tüm anahtar adımları açıklar. Deneyler genellikle, uygulama, kafes elektronik imalat (1), (2) kapiller iğneler, içine kafes elektronik yüklenmesini sırasına göre kafes elektronik (3) stereotaksik enjeksiyon beyin (4) elektrik I/O mesh için arayüz oluşturma içine gerektirecektir Elektronik, (5) ölçülü veya serbestçe hareket kayıtları ve (6) kafes/doku kesit ve histoloji için boyama. Bazı çalışmalarda, yalnızca Histoloji verileri, bu durumda adımları (4) ve (5) atlanır olabilir istenen olmak. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58003/58003fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58003/58003fig2.jpg"> Şekil 2: şematik, Tak ve kullan ağ elektronik ultraflexible aygıt bölgesi (üst satırı) için üretim yordamı gösteren kök bölge (orta sıra) ve I/O bölge (alt satır) arasında bağlantı yapan operatördür. (A)SU-8 negatif fotorezist (kırmızı) PL maskesi-her Tak ve kullan ağ elektronik sonda tabakası pasivasyon alt tanımlamak için 1 ile desenli. (B) desenlendirme PL maskesi-2, termal buharlaşma ve metal kalkış tanımlamak Au arasında bağlantı yapan operatördür ve I/O yastıkları (altın). (C) desenlendirme PL maskesi-3, elektron ışını buharlaşma ve metal kalkış ile Pt elektrot (mavi) tanımlayın. (D) SU-8 negatif fotorezist (kırmızı) PL maskesi-üst passivating tabaka tanımlamak için 4 ile desenli. SU-8 açıklıklar her Pt elektrot ve I/O pad kalır. (E) A tamamlandı üst, orta ve alt satır genişlemiş konumları gösteren kesik kutuları ile elektronik sonda kafes. Photomask tasarım dosyaları bulunmaktadır, istek üzerine yazarlar veya kaynak sitesinden meshelectronics.org. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58003/58003fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58003/58003fig3.jpg"> Şekil 3: fotoğrafları ve Tak ve kullan görüntülerini optik mikroskop mesh elektronik. (A)optik mikroskop görüntüleri bir şırınga enjekte edilebilir kafes elektronik sonda ile Tak ve kullan I/O döşenir. Şekil 2 ' deki ama Ni kaplı substrat açıklamasından önce fabrikasyon tamamlanması adımları sonra sonda görüntüsü. Kesikli kutuları soldan sağa ultraflexible aygıt bölge, kök ve I/O bölge C, D ve E, sırasıyla büyütülmüş bölümlerine karşılık gelir. Ölçek çubuğu 1 mm. (B) = 20 tamamlandı içeren bir 3 inç büyüklüğündeki LCD Si gofret fotoğrafı mesh elektronik sondalar. Ölçek çubuğu = 20 mm. (C) optik mikroskop resim 20 µm çapı Pt kayıt elektrot ultraflexible aygıt bölgesinde. Ölçek çubuğu = 100 µm. (D) optik mikroskobu görüntüsü yüksek yoğunluklu Au arasında bağlantı yapan operatördür kök bölgesinde. Her Au Interconnect elektriksel olarak yalıtılmış ve tek bir Pt elektrot bir tek I/O pad'e bağlanan. Ölçek çubuğu = 100 µm. (E) optik mikroskop resmi I/O yastıkları. Her pad daraltılabilir kafes bölge ve kök üzerinde bulunan sürekli bir ince film bölge oluşur. Sigara iletken SU-8 şeritler birlikte uyum sağlamak için yastıkları kafes bölümlerini bağlamak. Ölçek çubuğu 200 µm. = <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58003/58003fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58003/58003fig4.jpg"> Şekil 4: derleme kapiller iğneler enjeksiyon sırasında tutmak için cihaz. (A)fotoğraf cihazları bileşenlerinin. Pipet tutucu ve pipet sahibi için (4) bir koni çamaşır makinesi (1) cam kapiller iğne, (2) bir pipet sahibi, (3) bir dairesel vida fastener bileşenler içerir. Öğeler (2) (4) arasında bir pipet sahibi satın alma işlemine dahil edilir. Oku epoksi ile kapalı yapıştırılmış gereken pipet sahibinin çıkış işaretler. (B) Fotoğraf montaj ve cam kapiller iğne ekleme sonra pipet sahibinin. Eklenen Epoksi (okla işaretli) pipet sahibinin en iyi çıkış, görülebilir ve Kılcal boru pipet tutucu bir şırınga (gösterilmez) bağlanır. (C) pipet tutucu ve kapiller iğneyi dik açı sonunda kelepçe ile stereotaksik çerçeve eki sonra fotoğrafı. Ölçek barlar vardır 1 cm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58003/58003fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58003/58003fig5.jpg"> Şekil 5: kafes elektronik cam iğne yükleme. (A)Tak ve kullan ağ Elektronik için yükleme yordamı şematik gösterimi. Çözümde askıya alınmış durumdayken bir cam iğne bir kafes elektronik sonda I/O sonuna yakın konumlandırılmış. Şırınga pistonu sonra el ile mesh elektronik soruşturma çizmek için çekildi. Ultraflexible aygıt bölgesinin sadece içine iğne sonu ile ideal konumlandırma olduğunu. (B) fotoğraf (A) karşılık gelen bir cam iğne yüklenen bir kafes elektronik inceleyebilirsek. Ölçek çubukları 2 mm. = <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58003/58003fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58003/58003fig6.jpg"> Şekil 6: şematik stereotaksik cerrahi istasyonu. Ekli pipet sahibi ile motorlu stereotaksik çerçeve(a)iğne istenen beyin bölgesini konumlandırmak için kullanılır. İğne ve yüklü kafes elektronik konumunu bir objektif lens ile izlenir ve kamera (B) bağlı ve (C) bir bilgisayarda görüntülenir. Bir şırınga pompa (D) serum hassas birimleri bırakmak istediğiniz beyin bölgesi içine kafes elektronik doğru kontrollü enjeksiyon için iğne, üzerinden akışı. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58003/58003fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58003/58003fig7.jpg"> Şekil 7: yordam arabirim Tak ve kullan I/O. (A)bir substrat sıkma FFC diş çimento kranyotomi için bitişik ile sağlanır. (B) Tak ve kullan ağ elektronik Stereotaxic FoV yöntemiyle istenen beyin bölgesi enjekte. (C) iğneyle mesh I/O yastıkları elektronik hala içinde yoklama, substrat sıkma FFC yeniden konumlandırılmış. (D) akış I/O yastıkları substrat sıkma FFC üzerine çıkarmak için iğne aracılığıyla sürdürülür. (E) göre yürütülmesi yüzü yukarı bakacak şekilde gelişeceğini ve yerde kurutulmuş kök bükülmüş 90 ° I/O yastıkları vardır. (F) FFC substrat makasla bir düz çizgi ca. için 0,5 mm I/O yastıkları kenarından kesildikten. Aşırı substrat kesilir uzak bir 32 kanal ZIF konnektörü içine ekleme izin vermek için. (G) g/ç yastıkları üzerinde özel bir PCB monte 32 kanal ZIF konnektörü eklenir. ZIF konnektörü yapmak için kapalı kilitli I/O yastıkları ile iletişim. (H) mandal çimentolu kapalı, PCB kafatası Kuzey değil ve PCB yerde diş çimento ile sabittir. (ben) PCB kompakt bir headstage ile bir standart amplifikatör bağlamak için oturum kayıt sırasında kolay arabirim oluşturur. Ölçek çubukları 1 cm. = <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58003/58003fig7large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58003/58003fig8.jpg"> Şekil 8: ölçülü ve serbestçe hareket kayıtları. (A)kayıt oturumu sırasında bir restrainer bir erkek C57BL/6J fare fotoğrafı. 32 kanal pre amplifikatör PCB standart amplifikatör konektöre ekledi. (B) aynı fare özgürce hareket kayıt deney sırasında PCB 32 kanal pre amplifikatör ile fotoğrafı. Ölçek çubukları 1 cm. = <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58003/58003fig8large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58003/58003fig9.jpg"> Şekil 9: temsilcisi sinirsel kayıt sonuçları. (A)temsilcisi LFP ısı haritaları 32 kanal üzerinden mesh elektronik probları farenin hipokampus ve somatosensor korteks enjekte. Fare özgürce 2 ay (üst) ve 4 ay (alt) sonrası enjeksiyon onun kafes araştırdı iken veri kaydedildi. LFP genlik renk çubuğunun sağ göre renk kodlu. Yüksek geçiren filtre uygulanmış izlemeler spiking faaliyet gösteren (siyah) üzerinde spektrogram her 32 kanal için overlaid. (B) sivri verileri sıralama (A) çizilen sonra izole. Tek-unit spiking etkinlik 32 kanal 2 ay sonrası enjeksiyonu (üst) ve 4 ay sonrası enjeksiyon (alt) 26 tarihinde algılandı. Her küme sivri Yukarıdaki sayıların kanal numaraları (a) karşılık gelir. Bu rakam Fu, et al. değiştirildi 28. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58003/58003fig9large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58003/58003fig10.jpg"> Şekil 10: temsilcisi Histoloji sonuçları. (A)şematik kafes elektronik yatay (orta Masası) içinde yönünü gösteren ve sagittal (alt paneli) beyin dilimleri. (B) Floresan mikroskop imge-in 10 µm kalınlığında kortikal beyin dilim bir yıl sonra bir 16 kanal kafes elektronik sonda enjeksiyon. Dilimi NeuN (yeşil) için immunostained oldu. (C) aynı beyin dilim immunostained neurofilament (kırmızı) için. (D) aynı beyin dilim immunostained GFAP'nin (mavi) için. Kafes elektronik/doku gösterilen (E) A bileşik görüntü (b) ile (D) etiketli NeuN ile (yeşil), neurofilament (kırmızı), GFAP'nin (mavi), arayüz ve elektronik (mavi) kafes. Ölçek çubukları 100 µm =. Bu rakam Fu ve ark. değiştirildi 27. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58003/58003fig10large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
Ek Video 1: tekrar yükleme ve kafes elektronik enjeksiyon çözüm içine. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58003/video1.mp4">Bu dosyayı indirmek için buraya tıklayınız.</a>

Kafes elektronik sonda sorunsuz bir şekilde entegre ve beyin içinde kayıt istikrarlı, uzun vadeli, tek-nöron düzeyi sağlar. Vivo deneyler, kafes elektronik, iğneler, stereotaksik enjeksiyon, giriş/çıkış arabirim, kayıt deneyler ve histoloji kafes içeren doku yükleme imalatı içeren için kafes elektronik bu protokolü kullanır sondalar.

Stabil Kronik kemirgen Elektrofizyoloji için şırınga enjekte edilebilir Mesh elektronik

Implantable brain electrophysiology probes are valuable tools in neuroscience due to their ability to record neural activity with high spatiotemporal ...

Bu yöntem, yaşlanma süreçlerinin beyinde nasıl tezahür ettiği, beynin nasıl geliştiği ve beyin hastalıklarının nasıl ortaya çıktığı ve ilerlediği gibi sinirbilim alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin ana avantajı, ağ elektroniğinin beyne implante edildikten sonra gliozda kronik bir bağışıklık tepkisi ortaya çıkarmaması ve çevredeki nöral doku ile kesintisiz bir entegrasyona izin vermesidir. Prosedürü gösterenler, Lieber Group'ta bir yüksek lisans öğrencisi olan Tao Zhou ve Lieber Group'ta bir doktora sonrası olan Jung Min Lee olacak.Prosedüre başlamak için, bir termal buharlaştırıcıya temiz bir silikon gofret yükleyin ve 100 nanometre nikeli buharlaştırın. Daha sonra, yaklaşık 400 ila 500 nanometre SU-8 kalınlığı için dakikada 400 devirde gofret üzerine SU-8 2000.5 negatif fotorezist sıkın. Alt ağ SU-8 katmanına karşılık gelen fotolitografi maskesi ile SU-8'i ortaya çıkarmak için gofreti bir maske hizalayıcıya yükleyin.Santimetre kare başına 100 milijoule I-line dozunda maruz bırakın. Onları, gofretleri SU-8 geliştiricisinin tepsisine daldırın. SU-8'deki ağ deseni tamamen gelişene kadar çözeltiyi iki dakika boyunca hafifçe çalkalayın.Ardından, gofreti bir izopropil alkol tepsisinde bir dakika durulayın ve kurutun. Gofretleri sıcak bir tabakta 180 santigrat derecede bir saat pişirin. Daha sonra, LOR 3A'yı yaklaşık 300 nanometre kalınlık için dakikada 4.000 devirle gofret üzerine sıkın.Yaklaşık 500 nanometre kalınlık için dakikada 4.000 devirde spin coat S1805 pozitif fotorezist. Daha sonra, metal ara bağlantılara ve giriş, çıkış pedlerine karşılık gelen fotolitografi maskesi iki ile S1805'i ortaya çıkarmak için gofreti bir maske hizalayıcıya yükleyin. Santimetre kare başına 40 milijoule H-line dozunda maruz bırakılın, daha sonra gofreti bir CD-26 fotorezist geliştirici tepsisine daldırın.Metal ara bağlantı modeli tamamen gelişene kadar çözeltiyi bir dakika boyunca hafifçe çalkalayın. Gofretleri deiyonize su dolu bir tepside bir dakika durulayın ve kurulayın. Daha sonra, üç nanometre kromu ve ardından 80 nanometre altını termal olarak buharlaştırın.Gofreti, metal tamamen alttan kesilene kadar yaklaşık üç saat boyunca düz bir sökücü PG kabına daldırın ve metali yalnızca ağ elektroniğinin arzu edilen ara bağlantı ve giriş, çıkış pedi bölgelerinde bırakın. Sıkma kaplamasını, litografiyi, buharlaştırmayı tekrarlayın ve elektrot bölgelerinde üç nanometre krom ve 50 nanometre platin bırakmak için kaldırın. Daha sonra, üst SU-8 ağ katmanını tanımlamak için SU-8'in spin kaplamasını ve fotolitografisini tekrarlayın.Gofret'i bir dakika boyunca 50 watt'ta oksijen plazması ile tedavi edin. Daha sonra, ağ elektroniği silikon gofretten tamamen serbest kalana kadar gofret'i yaklaşık üç saat boyunca çözelti içinde nikel aşındırmaya daldırın. Serbest bırakılan ağ elektronik problarını nikel aşındırmadan 100 mililitrelik bir deiyonize su kabına aktarmak için bir pastör pipeti kullanın.Ardından, durulamayı sağlamak için ağ elektroniklerini en az üç kez deiyonize su dolu taze bir behere aktarın. Ağ elektroniğini bir iğneye yüklemek için, ağ elektroniğini içeren PBS'nin 100 mililitrelik kabına bir cam kılcal iğne yerleştirin. İğnenin ucunu bir ağ elektronik probunun giriş, çıkış pedlerinin yanına yerleştirin ve iğneye bir ağ elektronik probu çekmek için şırıngayı manuel olarak geri çekin.Ağ elektroniğinin iğne içindeki konumunu ayarlamak için şırınga pistonunu hala tuzlu suya batırılmış durumdayken itin ve çekin. Ağ elektroniğini bir fare beynine enjekte etmek için, kafatası üzerinde istenen koordinatlarda bir kraniyotomi açmak için bir diş matkabı ve stereotaksik çerçeve kullanın. Paslanmaz çelik bir grafik vidası veya telinin yerleştirilmesi için enjeksiyon bölgesinden uzağa ikinci bir kraniyotomi açın.Ardından, diş çimentosu ile kafatasına bir sıkıştırma substratı sabitleyin. Alt tabakada yaklaşık bir milimetre genişliğinde bir kesim, prosedürün ilerleyen aşamalarında katlama adımının güvenilirliğini artırır. Daha sonra, pipet tutucuyu, ağ elektroniği içeren iğne ile dik açılı bir uç kelepçesi kullanarak stereotaksik çerçeveye monte edin.Pipet tutucunun yan çıkışını, 0,5 ila bir metre uzunluğunda kılcal boru ile bir şırınga pompasına tutturulmuş beş mililitrelik bir şırıngaya takın. Ardından, iğnenin ucunu beyinde istenen başlangıç konumuna yerleştirmek için stereotaksik çerçeveyi kullanın. Kamerayı, örgü elektronik probun üst kısmını cam iğne içinde gösterecek şekilde konumlandırın.Şırınga pompasını düşük bir hıza ayarlayarak ve başlat düğmesine basarak akışı başlatın. Ağ elektronik probu iğne içinde hareket etmiyorsa akış hızını yavaşça artırın. Ağ elektroniği probu iğne içinde hareket etmeye başladığında, ağ elektroniğinin işaretli orijinal konumu kılavuz olarak kullanılarak ağ elektronik probunun enjekte edildiği hızda iğneyi geri çekmek için stereotaksik çerçeveyi kullanın.İğne kafatasından çıkana kadar tuzlu su akıtmaya ve iğneyi geri çekmeye devam edin. Ardından, şırınga pompasından gelen akışı durdurun. Bu prosedürde, iğneyi boşluk boyunca düz, esnek kablo sıkıştırma alt tabakasına dikkatlice yönlendirmek için stereotaksik çerçeveyi kullanın ve ağ elektroniği bağlantılarında bir gevşeklik oluşturmak için çözeltiyi şırınga pompası ile akıtın.İğne, sıkıştırma alt tabakasının üzerine ve boşluk boyunca olduğunda, ağ elektronik girişini, çıkış pedlerini sıkıştırma alt tabakasına enjekte etmek için akışa hızlı bir şekilde devam edin. Cımbız ve deiyonize su pipeti kullanarak, girişi, çıkış pedlerini ilk girişe, çıkış pedine mümkün olduğunca yakın 90 derecelik bir açıyla bükün. Giriş yapıldıktan sonra, çıkış pedleri hizalanır ve katlanır ve ağ gövdesine 90 derecelik açıyla, hafifçe akan basınçlı hava ile yerlerinde kurutun.Sıkıştırma alt tabakasını, giriş, çıkış pedlerinin kenarından yaklaşık 0,5 ila bir milimetre uzakta bir boğaz kenarında kesin. Ayrıca, PCB'ye monte edilmiş 32 kanallı zif konektörüne yerleştirmeyi engelleyecek sıkıştırma alt tabakasının yabancı parçalarını kesin. Ardından, giriş, çıkış pedlerini PCB üzerindeki zif konektörüne takın ve mandalı kapatın.Başarılı arayüzü doğrulamak için kanallar ve topraklama vidası arasındaki empedansı ölçmek için ölçüm elektroniğini kullanın. Empedans değerleri çok yüksekse, zif konektörünün mandalını açın, yerleştirmeyi ayarlayın ve başarılı bağlantı onaylanana kadar yeniden test edin. Daha sonra, zif konektörünü kapatın ve açıkta kalan ağ elektroniği, koruma için diş çimentosu ile ara bağlantılar.PCB'yi alt tabakadaki boşlukta çevirin ve PCB'yi çimento ile fare kafatasının üzerine sabitleyin. Serbestçe hareket eden kayıtlar için, önamplifier PCB'sini taktıktan ve referans vidasını toprakladıktan sonra fareyi sınırlayıcıdan serbest bırakın. Fare serbestçe davranırken veri toplama sistemini kullanarak istenen süre boyunca kayıt yapın.Burada, fare hipokampusuna ve somatosensoriyel korteksine enjekte edilen 32 kanallı örgü elektronik problardan elde edilen temsili yerel alan ısı haritaları gösterilmektedir. Fare, enjeksiyondan iki ay ve dört ay sonra kafesini serbestçe keşfederken veriler kaydedildi. Yerel alan potansiyeli genliği, sağdaki renk çubuğuna göre renk kodludur.Yüksek geçiren filtre izleri, siyah, sivri yükselme aktivitesini gösterir, 32 kanalın her biri için spektrogram üzerine yerleştirilmiştir. Çizilen verileri sıraladıktan sonra izole edilen ani artış aşağıda verilmiştir. 32 kanalın 26'sında, hem enjeksiyondan iki ay sonra hem de enjeksiyondan dört ay sonra tek birim sivri aktivite tespit edildi.Bu prosedürü denerken, örgü elektronik probuna başarılı elektrik bağlantısını doğrulamak için G/Ç arayüzünü test etmeyi unutmamak önemlidir. Ölçüm empedansı, herhangi bir sorunun kaynağında sorun gidermeye yardımcı olur ve arayüz veya fabrikasyon ile ilgili sorunları belirlemek için kritik öneme sahiptir. Bu prosedürü takiben, kaydedilen her elektrotun etrafındaki hücresel ortamı incelemek için histoloji yapılabilir.Geleneksel, katı beyin problarının aksine, ağ elektroniği histoloji sırasında dokuda bırakılabilir, bu da elektrofizyoloji verilerini immünohistokimyasal analizle hassas bir şekilde ilişkilendirmeyi mümkün kılar.

syringe-injectable-mesh-electronics-for-stable-chronic-rodent

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Bu protokol, anestezi uygulanmış bir sıçanın hedeflenen beyin bölgelerine hassas ilaç iletimi için bir enjekrodun montajını ve kullanımını, ardından kaydedilen elektrik sinyalleri aracılığıyla nöronal aktivitenin izlenmesini ana hatlarıyla belirtir.

Sıçan Beyninde Elektrofizyolojik Kayıt ile İlaç Mikroenjeksiyonu

Video, tek nöron düzeyinde stabil uzun süreli kayıtlar için bir fare beynine örgü elektronik problarının enjeksiyonunu göstermektedir. Açıkta kalan bir kafatasına sahip anestezi uygulanmış bir fare, stereotaksik bir çerçeve üzerine sabitlenir ve probun ağ cihazı bölgesi, açılan deliklerden beyne enjekte edilir. Probun giriş-çıkış pedleri bir devreye bağlanır ve kayıtlar bir veri toplama sistemi kullanılarak elde edilir.

Bir fare beyninde kararlı tek nöron kayıtları için enjekte edilebilir ağ elektroniği

Kaynak: Lai, J., et al. Kemirgen beyninde inhibitör ajanların eşzamanlı elektrofizyolojik kaydı ve mikro enjeksiyonları. J. Vis. Uzm. (2015)Bu video, sıçan superior colliculus'ta eşzamanlı nöronal kayıt ve inhibisyon için mikroenjeksiyon tabanlı bir tekniği göstermektedir. Prosedür, stereotaksik hedeflemeyi, kafatası delmeyi ve nöronal aktiviteyi kaydederken inhibe edici bir nörotransmitter sağlayan bir injectrodun yerleştirilmesini içerir. Işık stimülasyonu aksiyon potansiyellerini...

Bir Sıçanda Nöronal Aktivitenin İnhibisyonu ve Elektrofizyoloji Kullanılarak Tespiti

Burada, ikili işlevlere sahip bir cam pipet yapıyoruz: ilaçların mikroenjeksiyonları ile derin beyin yapılarının inhibisyonu ve eşzamanlı elektrofizyolojik kayıtlar yoluyla etkilerinin gerçek zamanlı olarak izlenmesi.

Eşzamanlı Elektrofizyolojik Kayıt ve kemirgen Beyindeki inhibitör Ajanların Mikro-enjeksiyon

Burada, insan hastalığının yenidoğan kemirgen modellerinde elektroensefalogram (EEG) için kablosuz bir etkinleştirme teknolojisinin kullanımını gösteriyoruz. Telemetri ile, engelleyici bağlantılar yoktur, bu nedenle doğal davranışlara izin verir.

Epoch Kablosuz Verici Sisteminin Kullanılması İnsan Hastalığı Küçük Kemirgen Modelleri Uzun süreli Sürekli EEG İzleme

Uyanık farelerde hücre dışı nöral aktiviteyi aynı anda kaydetmek ve kayıt bölgelerinin yakınında birden fazla nöroaktif madde salmak için elektrotların yapımı için yöntemler sunuyoruz. Bu teknik, ilgilenilen nörona varsayılan yerel sinaptik girdilerin ayrıntılı analizine izin verir.

Uyanık Farelerde Nöroaktif Maddelerin Microiontophoretic Uygulaması ile birlikte Nöronal Faaliyet dışı Kaydı

İmzalat fareler fizyolojik olmayan sistemik kan basıncı, kan basıncı ve otonom sinir sistemi arasında yakın ilişki göz önüne alındığında otonomik sesi anlamlı değerlendirilmesi engellemektedir sergi. Böylece, aynı anda kayıt böbrek sempatik sinir etkinliği ve bilinçli farelerde intravenöz infüzyon ile kan basıncı için bir roman yöntemi gösterilmiştir.

Böbrek sempatik sinir etkinliği ve kan basıncı bilinçli, intravenöz infüzyon ile aynı anda kayıt için yeni yaklaşımın kontrolsüz fareler.

Aşağıda açıklanan serbest çetretli sıçanlarda kronik elektrofizyolojik kayıt için anatomik olarak uzak beyin bölgeleri arasında birden fazla polimer elektrot dizilerinin implantasyonu için bir yöntemdir. Hazırlık ve cerrahi implantasyon, diğer türlerde kullanılmak üzere bu yöntemlerin adaptasyonunu yönlendirecek tasarım prensipleri üzerinde durularak ayrıntılı olarak açıklanmıştır.

Çoklu Esnek Polimer Elektrot Dizilerinin Kronik İmplantasyonu

Elektrofizyoloji ve deneysel probların (yani nanosensörler, mikroelektrotlar) isteğe bağlı ilaç infüzyonu için tasarlanmış bir mikroenjekrode sistemi salıyoruz. Yaygın olarak bulunan mikroakışkan bileşenler, sondayı içeren bir kanülle birleştiğinde. Makak korteksindeki mussimol infüzyonu sırasında elde edilen sonuçlarla birlikte mikroenjekrode konstrüksiyonu için adım adım protokol dahildir.

Kombine İlaç İnfüzyonu ve Elektrofizyolojisi için Mikroenjekrode Sistemi

Burada, kemirgenlerde kronik elektrofizyoloji için kullanım kolaylığı, prob geri kazanımı, deneysel çok yönlülük ve davranışla uyumluluk için optimize edilmiş hafif, uygun maliyetli bir prob implant sistemi sunuyoruz.

DREAM implant: Başa sabitlenmiş ve serbest hareket eden farelerde kronik elektrofizyoloji için hafif, modüler ve uygun maliyetli bir implant sistemi

Bu protokol, serbestçe hareket eden kemirgen EEG'sini kaydetmek için güvenilir ve kolay erişilebilir bir sistem oluşturmak için geliştirilmiştir.

Serbestçe Hareket Eden Farelerde Kronik Çok Bölgeli Elektroensefalografi Kaydı için Uygun Maliyetli ve Minimal İnvaziv Bir Protokol

Öğrenin, fare beynine şırınga enjeksiyonu ile ağ elektronikleri yerleştirme ve uzun süreli tek nöron kaydı yapma yöntemini. Bu teknik, nöral doku ile sorunsuz entegrasyon sağlar ve sinirbilim araştırmalarında veri toplamayı geliştirir.

Stabil Kronik kemirgen Elektrofizyoloji için şırınga enjekte edilebilir Mesh elektronik

Daha fazla video keşfet