Name: Açık Kaynaklı Araç Seti: Sinir Kaydı için Tezgah Üstü Karbon Fiber Mikroelektoğr Dizisi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-10-29T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 50 s
Description: Öğrenin, karbon fiber mikroelektrot dizilerinin tezgah üstü üretim yöntemini. Bu teknik, temiz oda deneyimi olmadan sinir kayıtları için özelleştirilebilir elektrotlar oluşturmayı mümkün kılar.

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

Bu çalışma Ulusal Nörolojik Bozukluklar ve İnme Enstitüleri (UF1NS107659 ve UF1NS115817) ve Ulusal Bilim Vakfı (1707316) tarafından finansal olarak desteklendi. Yazarlar, Michigan Üniversitesi Mühendislik Koleji'nden finansal destek ve Michigan Malzeme Karakterizasyon Merkezi ve Van Vlack Lisans Laboratuvarı'ndan teknik destek kabul ediyor. Yazarlar, Nd:YAG lazerinin ve Lurie Nanofabrication Facility'nin Parylene C biriktirme makinelerinin kullanımı için Dr. Khalil Najafi'ye teşekkür eder. Ayrıca ticari kaplama karşılaştırma çalışmasındaki yardımları için Specialty Coating Systems'e (Indianapolis, IN) teşekkür ederiz.

<ol><li>Szostak, K. M., Grand, L., Constandinou, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+interfaces+for+intracortical+recording%3A+Requirements%2C+fabrication+methods%2C+and+characteristics%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Neural interfaces for intracortical recording: Requirements, fabrication methods, and characteristics.</a> Frontiers in Neuroscience. 11, 665(2017).</li>
<li>Cunningham, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+closed-loop+human+simulator+for+investigating+the+role+of+feedback+control+in+brain-machine+interfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">A closed-loop human simulator for investigating the role of feedback control in brain-machine interfaces.</a> Journal of Neurophysiology. 105 (4), 1932-1949 (2011).</li>
<li>Yoshida, K., Bertram, M. J., Hunter Cox, T. G., Riso, R. R. Peripheral nerve recording electrodes and techniques. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aYoshida%2C+K+%22Neuroprosthetics%3A+Theory+and+Practice%22">Neuroprosthetics: Theory and Practice</a>. Horch, K., Kipke, D. , World Scientific. 377-466 (2017).</li>
<li>Dweiri, Y. M., Stone, M. A., Tyler, D. J., McCallum, G. A., Durand, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+high+contact-density%2C+flat-interface+nerve+electrodes+for+recording+and+stimulation+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Fabrication of high contact-density, flat-interface nerve electrodes for recording and stimulation applications.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (116), e54388(2016).</li>
<li>Kim, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cuff+and+sieve+electrode+%28CASE%29%3A+The+combination+of+neural+electrodes+for+bi-directional+peripheral+nerve+interfacing%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Cuff and sieve electrode (CASE): The combination of neural electrodes for bi-directional peripheral nerve interfacing.</a> Journal of Neuroscience Methods. 336, 108602(2020).</li>
<li>Ciancio, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Control+of+prosthetic+hands+via+the+peripheral+nervous+system%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Control of prosthetic hands via the peripheral nervous system.</a> Frontiers in Neuroscience. 10, 116(2016).</li>
<li>Jiman, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-channel+intraneural+vagus+nerve+recordings+with+a+novel+high-density+carbon+fiber+microelectrode+array%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Multi-channel intraneural vagus nerve recordings with a novel high-density carbon fiber microelectrode array.</a> Scientific Reports. 10 (1), 15501(2020).</li>
<li>Welle, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sharpened+and+mechanically+robust+carbon+fiber+electrode+arrays+for+neural+interfacing%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Neural+Systems+and+Rehabilitation+Engineering%22%5BJournal%5D)">Sharpened and mechanically robust carbon fiber electrode arrays for neural interfacing.</a> IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 29, 993-1003 (2021).</li>
<li>Moffitt, M. A., McIntyre, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Model-based+analysis+of+cortical+recording+with+silicon+microelectrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Model-based analysis of cortical recording with silicon microelectrodes.</a> Clinical Neurophysiology. 116 (9), 2240-2250 (2005).</li>
<li>Neural cuff. Ardiem Medical. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.ardiemmedical.com/neural-cuff/">http://www.ardiemmedical.com/neural-cuff/</a> (2021).</li>
<li>Nerve-cuff electrodes. Micro-Leads Neuro. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.microleadsneuro.com/research-products/?jumpto=nerve-cuff">https://www.microleadsneuro.com/research-products/?jumpto=nerve-cuff</a> (2021).</li>
<li>Mortimer, J. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perspectives+on+new+electrode+technology+for+stimulating+peripheral+nerves+with+implantable+motor+prostheses%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Rehabilitation+Engineering%22%5BJournal%5D)">Perspectives on new electrode technology for stimulating peripheral nerves with implantable motor prostheses.</a> IEEE Transactions on Rehabilitation Engineering. 3 (2), 145-154 (1995).</li>
<li>Boretius, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+transverse+intrafascicular+multichannel+electrode+%28TIME%29+to+interface+with+the+peripheral+nerve%5BTitle%5D)+AND+%22Biosensors+%26+Bioelectronics%22%5BJournal%5D)">A transverse intrafascicular multichannel electrode (TIME) to interface with the peripheral nerve.</a> Biosensors & Bioelectronics. 26 (1), 62-69 (2010).</li>
<li>Grill, W. M., Norman, S. E., Bellamkonda, R. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Implanted+neural+interfaces+biochallenges+and+engineered+solutions%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Implanted neural interfaces biochallenges and engineered solutions.</a> Annual Review of Biomedical Engineering. 11, 1-24 (2009).</li>
<li>Larson, C. E., Meng, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+for+the+peripheral+nerve+interface+designer%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">A review for the peripheral nerve interface designer.</a> Journal of Neuroscience Methods. 332, 108523(2020).</li>
<li>Christensen, M. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+foreign+body+response+to+the+Utah+Slant+Electrode+Array+in+the+cat+sciatic+nerve%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomaterialia%22%5BJournal%5D)">The foreign body response to the Utah Slant Electrode Array in the cat sciatic nerve.</a> Acta Biomaterialia. 10 (11), 4650-4660 (2014).</li>
<li>Patel, P. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+in+vivo+stability+assessment+of+carbon+fiber+microelectrode+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neural+Engineering%22%5BJournal%5D)">Chronic in vivo stability assessment of carbon fiber microelectrode arrays.</a> Journal of Neural Engineering. 13 (6), 066002(2016).</li>
<li>Yoshida Kozai, T. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasmall+implantable+composite+microelectrodes+with+bioactive+surfaces+for+chronic+neural+interfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Materials%22%5BJournal%5D)">Ultrasmall implantable composite microelectrodes with bioactive surfaces for chronic neural interfaces.</a> Nature Materials. 11 (12), 1065-1073 (2012).</li>
<li>Saito, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+carbon+fibers+to+biomaterials%3A+A+new+era+of+nano-level+control+of+carbon+fibers+after+30-years+of+development%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Society+Reviews%22%5BJournal%5D)">Application of carbon fibers to biomaterials: A new era of nano-level control of carbon fibers after 30-years of development.</a> Chemical Society Reviews. 40 (7), 3824-3834 (2011).</li>
<li>Welle, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+and+characterization+of+a+carbon+fiber+peripheral+nerve+electrode+appropriate+for+chronic+recording%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+Journal%22%5BJournal%5D)">Fabrication and characterization of a carbon fiber peripheral nerve electrode appropriate for chronic recording.</a> FASEB Journal. 34 (1), 1(2020).</li>
<li>Guitchounts, G., Cox, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((64-Channel+carbon+fiber+electrode+arrays+for+chronic+electrophysiology%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">64-Channel carbon fiber electrode arrays for chronic electrophysiology.</a> Scientific Reports. 10 (1), 3830(2020).</li>
<li>Patel, P. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+density+carbon+fiber+arrays+for+chronic+electrophysiology%2C+fast+scan+cyclic+voltammetry%2C+and+correlative+anatomy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neural+Engineering%22%5BJournal%5D)">High density carbon fiber arrays for chronic electrophysiology, fast scan cyclic voltammetry, and correlative anatomy.</a> Journal of Neural Engineering. 17 (5), 056029(2020).</li>
<li>Massey, T. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Open-source+automated+system+for+assembling+a+high-density+microwire+neural+recording+array%5BTitle%5D)+AND+%222016+International+Conference+on+Manipulation%2C+Automation+and+Robotics+at+Small+Scales+%28MARSS%29%22%5BJournal%5D)">Open-source automated system for assembling a high-density microwire neural recording array.</a> 2016 International Conference on Manipulation, Automation and Robotics at Small Scales (MARSS). , 1-7 (2016).</li>
<li>Schwerdt, H. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subcellular+probes+for+neurochemical+recording+from+multiple+brain+sites%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Subcellular probes for neurochemical recording from multiple brain sites.</a> Lab Chip. 17, 1104-1115 (2017).</li>
<li>Welle, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultra-small+carbon+fiber+electrode+recording+site+optimization+and+improved+in+vivo+chronic+recording+yield%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neural+Engineering%22%5BJournal%5D)">Ultra-small carbon fiber electrode recording site optimization and improved in vivo chronic recording yield.</a> Journal of Neural Engineering. 17 (2), 026037(2020).</li>
<li>Guitchounts, G., Markowitz, J. E., Liberti, W. A., Gardner, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+carbon-fiber+electrode+array+for+long-term+neural+recording%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neural+Engineering%22%5BJournal%5D)">A carbon-fiber electrode array for long-term neural recording.</a> Journal of Neural Engineering. 10 (4), 046016(2013).</li>
<li>Gillis, W. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carbon+fiber+on+polyimide+ultra-microelectrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neural+Engineering%22%5BJournal%5D)">Carbon fiber on polyimide ultra-microelectrodes.</a> Journal of Neural Engineering. 15 (1), 016010(2018).</li>
<li>Dong, T., Chen, L., Shih, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser+sharpening+of+carbon+fiber+microelectrode+arrays+for+brain+recording%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Micro+and+Nano-Manufacturing%22%5BJournal%5D)">Laser sharpening of carbon fiber microelectrode arrays for brain recording.</a> Journal of Micro and Nano-Manufacturing. 8 (4), 041013(2020).</li>
<li>Massey, T. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+high-density+carbon+fiber+neural+recording+array+technology%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neural+Engineering%22%5BJournal%5D)">A high-density carbon fiber neural recording array technology.</a> Journal of Neural Engineering. 16 (1), 016024(2019).</li>
<li>Romeni, S., Valle, G., Mazzoni, A., Micera, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tutorial%3A+a+computational+framework+for+the+design+and+optimization+of+peripheral+neural+interfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Tutorial: a computational framework for the design and optimization of peripheral neural interfaces.</a> Nature Protocols. 15 (10), 3129-3153 (2020).</li>
<li>Khani, H., Wipf, D. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+tip-protected+polymer-coated+carbon-fiber+ultramicroelectrodes+and+pH+ultramicroelectrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+The+Electrochemical+Society%22%5BJournal%5D)">Fabrication of tip-protected polymer-coated carbon-fiber ultramicroelectrodes and pH ultramicroelectrodes.</a> Journal of The Electrochemical Society. 166 (8), 673-679 (2019).</li>
<li>El-Giar, E. E. D. M., Wipf, D. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+tip-protected+poly%28oxyphenylene%29+coated+carbon-fiber+ultramicroelectrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Electroanalysis%22%5BJournal%5D)">Preparation of tip-protected poly(oxyphenylene) coated carbon-fiber ultramicroelectrodes.</a> Electroanalysis. 18 (23), 2281-2289 (2006).</li>
<li>Venkatraman, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+and+in+vivo+evaluation+of+PEDOT+microelectrodes+for+neural+stimulation+and+recording%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Neural+Systems+and+Rehabilitation+Engineering%22%5BJournal%5D)">In vitro and in vivo evaluation of PEDOT microelectrodes for neural stimulation and recording.</a> IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 19 (3), 307-316 (2011).</li>
<li>Petrossians, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrodeposition+and+Characterization+of+Thin-Film+Platinum-Iridium+Alloys+for+Biological+Interfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Electrochemical+Society%22%5BJournal%5D)">Electrodeposition and Characterization of Thin-Film Platinum-Iridium Alloys for Biological Interfaces.</a> Journal of the Electrochemical Society. 158 (6), 269-276 (2011).</li>
<li>Lee, C. D., Hudak, E. M., Whalen, J. J., Petrossians, A., Weiland, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-impedance%2C+high+surface+area+Pt-Ir+electrodeposited+on+cochlear+implant+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+The+Electrochemical+Society%22%5BJournal%5D)">Low-impedance, high surface area Pt-Ir electrodeposited on cochlear implant electrodes.</a> Journal of The Electrochemical Society. 165 (12), 3015-3017 (2018).</li>
<li>Cassar, I. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrodeposited+platinum-iridium+coating+improves+in+vivo+recording+performance+of+chronically+implanted+microelectrode+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Electrodeposited platinum-iridium coating improves in vivo recording performance of chronically implanted microelectrode arrays.</a> Biomaterials. 205, 120-132 (2019).</li>
<li>Taylor, I. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+dopamine+detection+sensitivity+by+PEDOT%2Fgraphene+oxide+coating+on+in+vivo+carbon+fiber+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Biosensors+and+Bioelectronics%22%5BJournal%5D)">Enhanced dopamine detection sensitivity by PEDOT/graphene oxide coating on in vivo carbon fiber electrodes.</a> Biosensors and Bioelectronics. 89, 400-410 (2017).</li>
<li>Mohanaraj, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold+nanoparticle+modified+carbon+fiber+microelectrodes+for+enhanced+neurochemical+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Gold nanoparticle modified carbon fiber microelectrodes for enhanced neurochemical detection.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (147), e59552(2019).</li>
<li>Pusch, J., Wohlmann, B. Chapter 2 - Carbon fibers. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPusch%2C+J+%22Inorganic+and+composite+fibers.+Production%2C+properties%2C+and+applications%22">Inorganic and composite fibers. Production, properties, and applications</a>. , Woodhead Publishing. 31-51 (2019).</li>
<li>Budai, D., Hernádi, I., Mészáros, B., Bali, Z. K., Gulya, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrochemical+responses+of+carbon+fiber+microelectrodes+to+dopamine+in+vitro+and+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biologica+Szegediensis%22%5BJournal%5D)">Electrochemical responses of carbon fiber microelectrodes to dopamine in vitro and in vivo.</a> Acta Biologica Szegediensis. 54 (2), 155-160 (2010).</li>
</ol>

Yazarlar rakip finansal çıkarları olmadığını beyan ederler.

Malzeme ikameleri Kullanılan tüm malzemeler Malzeme Tablosunda özetlenirken, malzemelerin çok azının belirli satıcılardan gelmesi gerekmektedir. Esnek kartı yazdırabilen tek şirket oldukları için Flex Array panosu listelenen satıcıdan gelmelidir. Flex Array bağlayıcısı, özel bir bağlayıcı olduğu için listelenen satıcıdan da sipariş edilmelidir. Parylene C, oda sıcaklığında in vivo ortama dayanabilecek güvenilir bir şekilde konformsal bir kaplama sağladığından, lifler için yal...

Nörobilim araştırmalarının çoğu elektrofizyoloji (ePhys) kullanarak sinir sinyallerinin kaydedilmelerine dayanır. Bu sinir sinyalleri, sinir ağlarının işlevlerini ve beyin makinesi ve periferik sinir arayüzleri gibi yeni tıbbi tedavileri anlamak için çok önemlidir1,2,3,4,5,6. Periferik sinirleri çevreleyen araştırmalar, özel yapım veya ticari olarak kullanılabilen nöral kayıt elektrotları gerektirir. Mikron ölçekli boyutlara ve kırılgan malzemelere sahip nöral kayıt elektrotlarına özgü aletler, imal etmek için özel bir beceri ve ekipman seti gerektirir. Belirli son kullanımlar için çeşitli özel problar geliştirilmiştir; ancak bu, deneylerin şu anda mevcut ticari problar etrafında tasarlanması veya bir laboratuvarın uzun bir süreç olan özel bir prob geliştirilmesine yatırım yapması gerektiği anlamına gelir. Periferik sinirdeki çok çeşitli sinir araştırmaları nedeniyle, çok yönlü bir ePhys probuna yüksek talep vardır4,7,8. İdeal bir ePhys probu, küçük bir kayıt sitesi, düşük empedans9 ve bir sistemde uygulama için finansal olarak gerçekçi bir fiyat noktasına sahiptir3.
Mevcut ticari elektrotlar, sinirin dışında oturan extraneural veya manşet elektrotları (Nöral Manşet10, MicroProbes Sinir Manşet Elektrodi11) veya sinire nüfuz eden ve ilgi alanı içinde oturan intrafassiküler olma eğilimindedir. Bununla birlikte, manşet elektrotları liflerden daha uzakta oturdukça, yakındaki kaslardan ve hedef olmayabilecek diğer fasiküllerden daha fazla gürültü alırlar. Bu problar aynı zamanda siniri daraltma eğilimindedir, bu da doku iyileşirken glial hücrelerin ve skar dokusunun elektrot arayüzünde biyofouling-birikmesine yol açabilir. İntrafastiküler elektrotlar (LIFE12, TIME13 ve Utah Arrays14 gibi) fasikül seçiciliğinin faydasını ekler ve makine araları için sinyalleri ayırt etmede önemli olan iyi sinyal-gürültü oranlarına sahiptir. Bununla birlikte, bu probların biyouyumlulukla ilgili sorunları vardır ve sinirler zamanla deforme hale gelir3,15,16. Ticari olarak satın alındığında, her iki prob da deneye özgü özelleştirme seçeneği olmayan statik tasarımlara sahiptir ve daha yeni laboratuvarlar için maliyetlidir.
Diğer problar tarafından sunulan yüksek maliyet ve biyouyumluluk sorunlarına yanıt olarak, karbon fiber elektrotlar nörobilim laboratuvarlarının özel ekipmana ihtiyaç duymadan kendi problarını oluşturmaları için bir yol sunabilir. Karbon fiberler, düşük hasar yerleştirilmesine izin veren küçük bir form faktörüne sahip alternatif bir kayıt malzemesidir. Karbon fiberler, yoğun temiz oda işlemesi olmadan silikon17,18,19'dan daha iyi biyouyumbilite ve önemli ölçüde daha düşük skar tepkisi sağlar5,13,14. Karbon fiberler esnek, dayanıklı, diğer biyomalzemelerle kolayca entegre edilebilir19 ve sinirden nüfuz edebilir ve kaydedebilir7,20. Karbon fiberlerin birçok avantajına rağmen, birçok laboratuvar bu dizilerin manuel imalatını zorlu buluyor. Bazı gruplar21 karbon fiberleri toplu olarak daha büyük (~200 μm) bir çapa neden olan demetler halinde birleştirir; ancak, bizim bilgimize göre, bu demetler sinir olarak doğrulanmamıştır. Diğerleri, yöntemleri temiz oda fabrikasyon karbon fiber kılavuzları22,23,24 ve dizilerini doldurmak için ekipman gerektirse de, kendi dizilerini doldurmak için individüated karbon fiber elektrot dizileri üretmiştir17,23,24. Bunu ele almak için, laboratuvar tezgahında gerçekleştirilebilecek ve doğaçlama değişikliklere izin veren bir karbon fiber dizisi imal etme yöntemi öneriyoruz. Elde edilen dizi, özel fiber doldurma araçları olmadan bölünmemiş elektrot uçlarını korur. Ayrıca, araştırma deneyinin ihtiyaçlarına uygun olarak birden fazla geometri sunulmaktadır. Önceki çalışmalardan 8,17,22,25 inşa eden bu makale, gerekli minimum temiz oda eğitim süresi ile çeşitli dizi stillerini manuel olarak oluşturmak ve değiştirmek için ayrıntılı metodolojiler sağlar.

<table><tbody><tr><td>3 uçlu istiridye</td><td>05-769-6Q</td><td>Fisher</td><td>Adet: 2 Birim Maliyet (USD): 20</td></tr><tr><td>3,4-etilendioksitiyofen (25 g) (PEDOT)</td><td>96618</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): 102</td></tr><tr><td>353ND-T Epoksi (8oz)++ (Yalnızca ZIF ve Geniş Tahta)</td><td>353ND-T/8OZ</td><td>Epoksi Teknolojisi Adet</td><td>: 1 Birim Maliyet (USD): 48</td></tr><tr><td>Ag/AgCl (3M NaCl) Referans Elektrodu (3'lü paket)</td><td>50-854-570</td><td>Fisher Adet</td><td>: 1 Birim Maliyet (USD): 100</td></tr><tr><td>Autolab</td><td>PGSTAT12</td><td>Metrohm</td><td></td></tr><tr><td>Kaynak Makinesi</td><td>1WG61</td><td>Grainger</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): 36</td></tr><tr><td>Karbon Fiber</td><td>T-650/35 3K</td><td>Cytec Thornel</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): n/a</td></tr><tr><td>Karbon bant</td><td>NC1784521</td><td>Fisher Adet</td><td>: 1 Birim Maliyet (USD): 27</td></tr><tr><td>Pamuk Uçlu Aplikatör</td><td>WOD1002</td><td>MediChoice</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): 0.57</td></tr><tr><td>Gecikmeli Set Epoxy++</td><td>1FBG8</td><td>Grainger</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): 3</td></tr><tr><td>DI Su</td><td>n/a</td><td>n/</td>a <td>Adet: n/a Birim Maliyet (USD): n/a</td></tr><tr><td>Dumont Cımbız #5</td><td>50-822-409</td><td>Fisher</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): 73</td></tr><tr><td>Flex Array**</td><td>n/a</td><td>MicroConnex</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): 68</td></tr><tr><td>Flux</td><td>SMD291ST8CC</td><td>DigiKey</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): 13</td></tr><tr><td>Cam Kılcal Damarlar (350'lik paket)</td><td>50-821-986</td><td>Fisher</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): 60</td></tr><tr><td>Cam Çanak</td><td>n/a</td><td>n/a</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): n/a</td></tr><tr><td>Hirose Konnektör (Yalnızca ZIF)</td><td>H3859CT-ND</td><td>DigiKey Adet</td><td>: 2 Birim Maliyet (USD): 2</td></tr><tr><td>Işığa Dayanıklı Cam Şişe</td><td>n/a</td><td>Fisher Adet</td><td>: 1 Birim Maliyet (USD): n/a</td></tr><tr><td>Mikropipet Isıtma Filtresi</td><td>FB315B</td><td>Sutter Instrument Co</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): n/a</td></tr><tr><td>Mikropipet Çektirme</td><td>P-97</td><td>Sutter Instrument Co</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): n/a</td></tr><tr><td>Nitril Eldiven (200'lük paket)</td><td>19-041-171C</td><td>Fisher</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): 47</td></tr><tr><td>Çevrimdışı Sıralayıcı yazılımı</td><td>n/a</td><td>Plexon Adet</td><td>: 1 Birim Maliyet (USD): n/a</td></tr><tr><td>Omnetics Connector* (Yalnızca Flex Array)</td><td>A79025-001</td><td>Omnetics Inc</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): 35</td></tr><tr><td>Omnetics Connector* (Yalnızca Flex Array)</td><td>A79024-001</td><td>Omnetics Inc</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): 35</td></tr><tr><td>Omnetics - ZIF konektörü</td><td>ZCA-OMN16</td><td>Tucker-Davis Technologies</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): N/A</td></tr><tr><td>Pin Terminal Konnektörü (Yalnızca Geniş Kart)</td><td>ED11523-ND</td><td>DigiKey Adet</td><td>: 16 Birim Maliyet (USD): 10</td></tr><tr><td>Prob saklama kutusu</td><td>G2085</td><td>Melmat</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): 2</td></tr><tr><td>Tıraş Bıçağı</td><td>4A807</td><td>Grainger Adet</td><td>: 1 Birim Maliyet (USD): 2</td></tr><tr><td>SEM sonrası</td><td>16327</td><td>lnf</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): 3</td></tr><tr><td>Gümüş Epoksi (1oz)++</td><td>H20E/1OZ</td><td>Epoksi Teknolojisi Adet</td><td>: 1 Birim Maliyet (USD): 125</td></tr><tr><td>Gümüş GND REF telleri</td><td>50-822-122</td><td>Fisher Adet</td><td>: 1 Birim Maliyet (USD): 423.2</td></tr><tr><td>Sodyum p-toulensülfonat(pTS)- 100g</td><td>152536</td><td>Sigma-Aldrich Adet</td><td>: 1 Birim Maliyet (USD): 59</td></tr><tr><td>Lehim</td><td>24-6337-9703</td><td>DigiKey Adet</td><td>: 1 Birim Maliyet (USD): 60</td></tr><tr><td>Havya Ucu</td><td>T0054449899N-ND</td><td>Digikey</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): 13</td></tr><tr><td>Lehimleme İstasyonu</td><td>WD1002N-ND</td><td>Digikey</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): 374</td></tr><tr><td>SpotCure-B UV LED Kürleme Sistemi</td><td>n/a</td><td>FusionNet LLC</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): 895</td></tr><tr><td>Paslanmaz çelik çubuk</td><td>n/a</td><td>n/a Adet</td><td>: 1 Birim Maliyet (USD): n/a</td></tr><tr><td>Karıştırma Plakası</td><td>n/a</td><td>Fisher</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): n/a</td></tr><tr><td>Cerrahi Makas</td><td>08-953-1B</td><td>Fisher</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): 100</td></tr><tr><td>TDT Örtü (Yalnızca ZIF)</td><td>Z3_ZC16SHRD_RSN</td><td>TDT</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): 3.5</td></tr><tr><td>Teflon Cımbız</td><td>50-380-043</td><td>Fisher Adet</td><td>: 1 Birim Maliyet (USD): 47</td></tr><tr><td>UV & Görünür Işık Güvenliği Glassees</td><td>92522</td><td>Loctite</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): 45</td></tr><tr><td>UV Epoksi (8oz)++ (Yalnızca Flex Array)</td><td>OG142-87/8OZ</td><td>Epoksi Teknolojisi Adet</td><td>: 1 Birim Maliyet (USD): 83</td></tr><tr><td>UV Lazer</td><td>n/a</td><td>WER</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): 30</td></tr><tr><td>Tartı teknesi (500'lük paket)</td><td>08-732-112</td><td>Fisher Adet</td><td>: 1 Birim Maliyet (USD): 58</td></tr><tr><td>Geniş Kart+</td><td>n/A</td><td>Gelişmiş Devreler Adet</td><td>: 1 Birim Maliyet (USD): 3</td></tr><tr><td>ZIF Aktif Sahne Aşaması</td><td>ZC16</td><td>Tucker-Davis Teknolojileri Adet</td><td>: 1 Birim Maliyet (USD): 925</td></tr><tr><td>ZIF Pasif Sahne Aracı</td><td>ZC16-P</td><td>Tucker-Davis Teknolojileri Adet</td><td>: 1 Birim Maliyet (USD): 625</td></tr><tr><td>ZIF*</td><td>n/a</td><td>Kıyıdan Kıyıya Devreler</td><td>Adet: 1 Birim Maliyet (USD): 9</td></tr></tbody></table>

açık kaynaklı araç seti: sinir kaydı için tezgah Üstü karbon fiber mikroelektoğr dizisi

Open-source Toolkit: Benchtop Carbon Fiber Microelectrode Array for Nerve Recording

Geleneksel periferik sinir probları öncelikle birden fazla pahalı ve son derece özel aletlerin kullanılmasını gerektiren temiz bir odada üretilir. Bu makale, deneyimsiz bir temiz oda kullanıcısı tarafından hızlı bir şekilde öğrenilebilen karbon fiber nöral elektrot dizilerinin temiz bir oda "hafif" üretim sürecini sunun. Bu karbon fiber elektrot dizisi imalat işlemi, marjinal maliyetle ticari bir işleme tesisine hızlı veya dış kaynaklı olarak öğrenilebilen sadece bir temiz oda aracı, bir Parylene C biriktirme makinesi gerektirir. Bu imalat işlemi aynı zamanda el doldurma baskılı devre kartları, yalıtım ve uç optimizasyonu içerir. 
Burada keşfedilen üç farklı uç optimizasyonu (Nd:YAG lazer, blowtorch ve UV lazer), bir dizi uç geometrisi ve 1 kHz empedans ile sonuçlanır ve üflemeli lifler en düşük empedansla sonuçlanır. Önceki deneyler lazer ve üflemeli elektrot etkinliğini kanıtlamış olsa da, bu makale ayrıca UV lazer kesim liflerinin nöral sinyalleri vivo olarak kaydedebileceğini göstermektedir. Mevcut karbon fiber dizileri ya demetler lehine bölünmemiş elektrotlara sahip değildir ya da popülasyon ve yalıtım için temiz oda fabrikasyon kılavuzları gerektirir. Önerilen diziler yalnızca fiber popülasyonu için bir tezgahta kullanılabilecek araçlar kullanır. Bu karbon fiber elektrot dizisi imalat işlemi, toplu dizi imalatının ticari olarak mevcut problara kıyasla daha düşük bir fiyata hızlı bir şekilde özelleştirilmesini sağlar.

İpucu doğrulaması: SEM görüntüleri Önceki çalışma20 , makas kesiminin Parylene C kayıt sitesi boyunca katlandığında güvenilmez empedanslara neden olduğunu gösterdi. Makas kesimi burada sadece ek bir finiş kesme yöntemi ile işlemeden önce lifleri istenilen uzunluğa kesmek için kullanılır. Açıkta kalan karbon uzunluğu ve uç geometrisini belirlemek için uçların SEM görüntüleri kullanılmıştır (Şekil 8).
Makas ve Nd:YAG lazer...

Burada, sinir ve beyinde in vivo kayıt için özelleştirilebilir karbon fiber elektrot dizileri için imalat metodolojisi açıklanmaktadır.

Açık Kaynaklı Araç Seti: Sinir Kaydı için Tezgah Üstü Karbon Fiber Mikroelektoğr Dizisi

Conventional peripheral nerve probes are primarily fabricated in a cleanroom, requiring the use of multiple expensive and highly specialized tools. This ...

Karbon fiber elektrotlar, nöronlardan daha küçüktür ve minimum hasar verir. Ek olarak, tezgah üstünde minimum özel ekipman ile üretilebilirler. Bu tekniğin temel avantajı basitliğidir.Kullanıcıların temiz oda deneyimi olmadan sinir dizileri oluşturmasına ve özelleştirmesine olanak tanır. Karbon fiberleri manipüle etmek ve gümüş epoksiyi yerleştirmek zor ve kritiktir. Bu iki parça çok fazla pratik ve ince motor kontrolü gerektirir.İlk gün her zaman en kötüsüdür, ancak pratikle, yaklaşık bir hafta sonra, işlevsel bir sinir dizisi oluşturacaksınız. Başlamak için, bir havyayı 315 santigrat dereceye ayarlayın. Tüm lehimleme pedlerine akı uygulayın.Esnek dizinin arka pedlerinde küçük lehim höyükleri oluşturun, ardından konektörün her iki tarafındaki pimleri lehimleyin. Sabitlendikten sonra, arkada kalan bağlantıları lehimlemek için havya ucunu ön pimlerin arasına yavaşça itin. Lehimleme uzun zaman alırsa, ek bir akı tabakası uygulayın, ardından pimlerin ön sırasını tahtaya lehimleyin.Fazla akıyı% 100 izopropil alkol ve kısa kıllı bir fırça ile temizleyin. Daha sonra, lehimli bağlantıyı kapsüllemek için döşenen set epoksisini bir şırınga ile yavaşça itin, eğimli tarafı pimlerin üzerine ye

open-source-toolkit-benchtop-carbon-fiber-microelectrode-array-for

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Video, insan kaynaklı pluripotent kök hücrelerden (hiPSC'ler) türetilen nöronların elektrofizyolojik aktivitesini kaydetmek için bir mikroelektrot dizisinin (MEA) nasıl kullanılacağını gösterir. Bir nöron-astrosit ko-kültürü içeren çok kuyulu bir MEA'dan elde edilen elektrofizyolojik aktivite, ağdaki birden fazla nörondan gelen aksiyon potansiyellerini tespit etmek için kaydedilir ve hiPSC'lerin nöronlara başarılı bir şekilde farklılaştığını doğrular.

Mikro-elektrot dizileri kullanılarak nöronal ağların elektrofizyolojik aktivitesinin ölçülmesi

Bu video, katlanmamış bir hipokampustan nöral sinyalleri yakalamak için nüfuz eden bir mikroelektrot dizisi (PMEA) ile bir kayıt odası kurma prosedürünü gösterir. Bu yöntem, in vitro olarak katlanmamış hipokampus içindeki nöral aktivitenin yayılma hızını ve yönünü incelememizi sağlar.

Penetran Mikroelektrot Dizisi Kullanılarak Katlanmamış Hipokampal Dokunun Nöral Aktivitesinin Kaydedilmesi

Bu video, fare omurilik bölümlerinde nöronal ağ aktivitesini incelemek için mikroelektrot dizisi tabanlı bir testi göstermektedir. İlk olarak, dilimin yüzeysel dorsal boynuzundan (SDH) gelen elektrofizyolojik aktivite kaydedilir. Daha sonra, depolarizasyonu uzatmak için bir potasyum kanal inhibitörü eklenir ve bu da nöronal ağ boyunca senkron ritmik aktivite ile sonuçlanır.

Fare Omurilik Dilimlerinde Nöronal Ağların Mikroelektrot Dizisi Tabanlı Değerlendirmesi

Bu video, düz bir sinir sarma elektrodunun üretimini göstermektedir. Etkili bir kayıt yüzeyi için koruyucu metal ve hassas polimer katmanlamanın entegrasyonunu sergiler. İşlem, optimum sinir teması ve doğru sinyal kaydı için polimer katmanların takılmasını, sertleştirilmesini, kırpılmasını ve kesilmesini içerir.

Nöral Aktivitenin Kaydedilmesi için Düz Arayüzlü Sinir Elektrotlarının İmalatı

Farklı elektrot kaplamalar elektrokimyasal, kimyasal ve mekanik özellikleri değişiklikler yoluyla sinir kayıt performansını etkileyebilir. In vitro elektrot karşılaştırması, ancak in vivo yanıt karşılaştırılması tipik olarak elektrot / nöron mesafede ve hayvanlar arasında farklılıklar ile komplike nispeten basittir. Bu makalede, nöral kayıt elektrotları karşılaştırmak için sağlam bir yöntem sağlar.

Sinir Kayıt Elekrtotların Sistematik Elektrokimyasal ve Elektrofizyolojik Değerlendirme için Bir Yöntem

Servis kutusu kaçınma öğrenme davranışsal nörobilim iyi bilinmektedir. Bu protokol kemirgenlerde öğrenme mekik kutusu siteye özgü elektrik intrakortikal mikrostimülasyonla (ICMS) ve öğrenme ve algılama çoklu yönlerini incelemek için bir araç olarak in vivo kayıtları eşzamanlı kronikleştiriyor ile kombine edilebilir açıklanır.

Algı ve Öğrenme Eğitim bir aracı olarak Elektrofizyolojik Cortex Kayıt ve Stimülasyon ile Servisi-Box Eğitim Kombine

Bu makalede, yüksek temas yoğunluklu düz arayüz sinir elektrot (GÜZEL) fabrikasyonu süreci hakkında ayrıntılı bir açıklama sağlar. Bu elektrot kayıt ve periferik sinirler içinde seçici nöral aktiviteyi teşvik etmek için optimize edilmiştir.

Kayıt ve Stimülasyon Uygulamaları için Yüksek İletişim-Yoğunluk Fabrikasyon, Düz Arayüz Sinir Elektrotlar

Bu çalışmada, üretan anestezi altında hiperdirect yolaktan çoklu saha in vivo elektrofizyolojik kayıtların nasıl gerçekleştirileceği üzerine metodoloji sunulmuştur.

Akut<emIn vivo</em&gt; Anestezi Uygulanan Sıçanlarda Hiperdirect Pathway&#39;den Lokal Alan Potansiyellerinin Elektrofizyolojik Kayıtları ve Çoklu Ünite Aktivitesi

Burada Ti3C2 MXene mikroelektrot dizileri imal etmek ve in vivo nöral kayıt için bunları kullanmak için bir yöntem açıklar.

In Vivo Nöral Kayıt için Ti3C2 MXen Mikroelektrot Dizilerinin İmalatı

Bu protokol, birden fazla beyin bölgesinden fare(Mus musculus)ve gelincikte(Mustela putorius furo) kronik ve akut in vivo elektrofizyolojik kayıtlar için karbon fiber mikroelektrod dizileri oluşturmak için bir prosedür açıklanmaktadır. Mikroelekrod dizisi implantasyonuna ham karbon fiberlerin satın alınmasını takiben atılan her adım, mikroelekrod dizisi yapımına vurgu yaparak ayrıntılı olarak açıklanmıştır.

Kronik ve Akut In Vivo Kayıtlar için Karbon Fiber Mikroelekrod Dizilerinin yapımı ve uygulanması

Omurilik dorsal boynuzunda ağ düzeyinde nosiseptif aktiviteyi araştırmak için mikroelektrot dizisi teknolojisinin ve 4-aminopiridin kaynaklı kimyasal stimülasyonun kombine kullanımı özetlenmiştir.

Spinal Nosiseptif Devrelerde Ağ Aktivitesini Mikroelektrot Dizileri Kullanarak Kaydetme

Öğrenin, karbon fiber mikroelektrot dizilerinin tezgah üstü üretim yöntemini. Bu teknik, temiz oda deneyimi olmadan sinir kayıtları için özelleştirilebilir elektrotlar oluşturmayı mümkün kılar.

Açık Kaynaklı Araç Seti: Sinir Kaydı için Tezgah Üstü Karbon Fiber Mikroelektoğr Dizisi

Daha fazla video keşfet