Microinjectrode system til kombineret lægemiddel infusion og Elektrofysiologi

Neuroscience
 

Summary

Vi præsenterer en microinjectrode system designet til Elektrofysiologi og assisteret levering af eksperimentelle sonder (dvs., nanosensorer, mikroelektroder), med valgfri Drug infusion. Alment tilgængelige mikrofluidiske komponenter kobles til en kanyle, der indeholder sonden. En trin-for-trin-protokol for microinjectrode konstruktion er inkluderet, med resultater under muscimolholdige infusion i makak cortex.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

Vanegas, M. I., Hubbard, K. R., Esfandyarpour, R., Noudoost, B. Microinjectrode System for Combined Drug Infusion and Electrophysiology. J. Vis. Exp. (153), e60365, doi:10.3791/60365 (2019).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Denne microinjectrode system er designet til lægemiddel infusion, Elektrofysiologi, og levering og hentning af eksperimentelle sonder, såsom mikroelektroder og nanosensorer, optimeret til gentagen brug i vågen, opfører dyr. Microinjectrode-systemet kan konfigureres til flere formål: (1) enkel anbringelse af kanyle til anbringelse af en eksperimentel sonde, der ellers ville være for skrøbelig til at trænge ind i dura mater, (2) mikrofluidisk infusion af et lægemiddel, enten uafhængigt eller koblet til en kanyle, der indeholder en eksperimentel sonde (dvs. mikroelektrode, Nanosensor). I denne protokol forklarer vi trin for trin opførelse af microinjectrode, dens kobling til mikrofluidisk komponenter, og protokollen for brug af systemet in vivo. De mikrofluidiske komponenter i dette system giver mulighed for levering af volumener på nanoliter skalaen, med minimal indtrængnings skade. Drug infusion kan udføres uafhængigt eller samtidig med eksperimentelle sonder såsom mikroelektroder eller nanosensorer i en vågen, opfører dyr. Anvendelser af dette system spænder fra måling af virkningerne af et lægemiddel på kortikale elektriske aktivitet og adfærd, til at forstå funktionen af en bestemt region af cortex i forbindelse med adfærdsmæssige præstationer baseret på sonde eller Nanosensor målinger. For at demonstrere nogle af funktionerne i dette system, præsenterer vi et eksempel på muscimolholdige infusion for reversibel inaktivering af frontal Eye felt (FEF) i rhesus makak under en fungerende hukommelse opgave.

Introduction

Elektrofysiologi og Drug injektion metoder er meget udbredt i neurovidenskab at studere neuronal aktivitet og adfærd, in vivo, i gnavere og primater. I løbet af de sidste tre årtier, forbedringer af de tidlige injectrode modeller tillod en mere præcis og mindre invasiv teknik, og samtidige optagelse og Drug injektion på specifikke hjerne steder1,2,3. For primater i særdeleshed, evnen til præcist at levere små mængder med minimal vævsskade er afgørende, hvis teknikken skal anvendes til undersøgelse af avancerede kognitive funktioner, der kræver højtuddannede dyr. Nylige fremskridt omfatter kroniske elektrofysiologiske og kemiske målinger i kombination med stimulation ved hjælp af implanterede sonder4, og kombineret optagelse og mikrofluidisk Drug levering er for nylig blevet afprøvet i gnavere5. Injectrode-systemet, der er beskrevet her, tillader elektrofysiologisk optagelse, stimulering og præcis lægemiddel levering, og det er allerede gennemført med succes i flere primat Labs6,7,8.

Den stigende tilgængelighed af sarte, specialiserede sensorer, såsom nanosensorer9,10 med neurovidenskabelige applikationer, kræver en pålidelig metode til at få sonden gennem dura mater uden at beskadige de skrøbelige nanoskala enheder eller Micro elektrode spidser.

Vi designede et microinjectrode system, der overvinder de tekniske udfordringer ved at kombinere disse metoder ved hjælp af let tilgængelige, billige komponenter, og letter to hovedfunktioner: (i) evnen til at placere en skrøbelig eksperimentel sonde, såsom en mikroelektrode eller Nanosensor, gennem dura mater og neurale væv, beskyttet mod eventuelle skader. Denne funktion tillader placering af den eksperimentelle sonde på målrettede steder, leveret ved hjælp af kanyle som en guide gennem neurale væv. II) evnen til at anvende en mikroelektrode til at udføre eksperimenter, der kombinerer Elektrofysiologi optagelser og elektrisk stimulation med lægemiddel indsprøjtning.

Vores system bruger et styre slange til at trænge ind i Dura, sammen med en kanyle, der fungerer både til levering af lægemidler (ved brug af systemet til mikroinfusion) og giver yderligere beskyttelse af mikroelektroden eller nanosensoren (både ved passage gennem dura og neurale væv). Dette system kan nemt konstrueres med bredt kommercielt tilgængelige komponenter, som er billige og nemme at finde. Vi minimerer indtrængen skader ved hjælp af en lille diameter kanyle (udvendig diameter OD = 235 μm, indre diameter ID = 108 μm).

Her præsenterer vi trin-for-trin instruktioner til microinjectrode konstruktion og konfiguration af mikrofluidisk system. Vi forklarer de nødvendige skridt til brug af microinjectrode, enten uafhængigt eller koblet til det mikrofluidisk-system til lægemiddel indsprøjtning. En lignende fremgangsmåde kan anvendes med enhver skrøbelig eksperimentel sonde, såsom en Nanosensor9,10. Sonden kan være foran-eller tilbage-indlæst i kanyle (afhængigt af design), og vil blive beskyttet mod skader, når penetrateret dura og neurale væv. Vi leverer eksempeldata fra et in vivo-eksperiment med ikke-menneskelige primater, hvor vi brugte en wolfram-mikroelektrode til at udføre elektrisk stimulation og efterfølgende injicerede muscimolholdige i frontal øjet (FEF), mens dyret udførte en Memory guidet saccade (MGS) opgave.

Protocol

Eksperimentelle procedurer fulgte National Institutes of Health guide til pleje og brug af forsøgsdyr og samfundet for neurovidenskabelige retningslinjer og politikker. Protokoller for eksperimentelle og adfærdsmæssige procedurer blev godkendt af University of Utah institutionel dyrepleje og brug udvalg.

1. opførelse af Mikroinjectrode til stimulering og optagelse (figur 1a)

  1. Mål længden af kanyle og sonde (i dette eksempel en Nanosensor). Sonde skal være længere end kanylen ved den længde, det er at stikke ud fra kanylespidsen (afhængigt af sonde design) plus ca. 2 cm.
  2. Under en Forstørrelsesglas eller et mikroskop (~ 10x forstørrelse), indlæse sonden i kanyle; Hvis det er muligt en back-loading er at foretrække at beskytte spidsen af sonden.
    Bemærk: Dette trin, udført manuelt, er udfordrende. Det anbefales at øve med en mikroelektrode under et forstørrelsesglas, før du forsøger med en faktisk eksperimentel sonde.
  3. Passere kanylen (indeholdende sonden) gennem top ferrule, T-Junction, og bund ferrule.
    1. Hvis sonden kun er en enkelt ledning uden nogen form for tilbehør, skal den tilbage-indlæses i atraumatiske og indsættes i T-krydset fra bund ferrule. Toppen af kanyle (Flat-end side) skal placeres i midten af T-krydset, inden for bunden, men ikke den øverste ferrule. Den eksperimentelle sonde eller biosensor skal Rage over toppen af top ferrule.
      Bemærk: Specialfremstillede tyller kan også laves ved at bore et hul i ferrule-stikkene ved hjælp af mikro bore bits, hvor størrelsen af hullet er baseret på den diameter, der er nødvendig for at stramme kanylen til T-krydset.
  4. Brug ferrule-skruenøglen til at stramme tyller på toppen og bunden af T-krydset. Må ikke over stramme. Et lille stykke slange kan tilføjes for at styrke elektrode støtten inden for top ferrule.
  5. Lodde guld stifter til hver af Probe terminalerne (signal, jord, etc.), i henhold til specifikationerne for sonden.
  6. Juster den relative position af sonde og kanyle. Mål afstanden, som sonden er fremspringende fra kanyle under forstørrelse, og Juster manuelt fra den øverste ende (sonde kan glide frit inden for ferrules).
  7. Tilsæt epoxy lim mellem guld stifter og top ferrule for at fastgøre sonden til ferrule.
  8. Skru den øverste ferrule af for at trække sonden inde i kanyle. Bekræft visuelt, at sonden er helt inde i kanylen under forstørrelse.
  9. Fastgør injecitroden til mikrodrevet.

2. opførelse af Microinjectrode til infusion af lægemidler (figur 1b)

  1. Fastgør den "ikke-affasede" eller flade ende af kanylen til bunden af T-krydset ved hjælp af en ferrule. Brug ferrule-skruenøglen til at stramme ferrule.
  2. Fastgør et lille stykke kapillar slange (~ 1,5 cm) til toppen af T-krydset ved at passere det gennem standard ferrule. Stram med en ferrule-skruenøgle.
  3. Tilbage-Indlæs mikroelektroden gennem kapillar slangen, T-Junction, kanyle og tilsvarende ferrules.
  4. Sørg for, at bagsiden af elektroden stikker mindre end 1 cm fra bagsiden af kapillar slangen, og spidsen af elektroden stikker ud fra kanylen i den ønskede afstand på den nederste side. Elektrode positionen kan justeres manuelt fra den øverste ende.
  5. Lodde en guld stift til mikroelektrode terminalen.
  6. Tilsæt epoxy lim mellem guld nålen og top ferrule for at vedhæfte mikroelektroden til ferrule.
  7. Skru den øverste ferrule af for at trække sonden inde i kanyle. Visuelt bekræfte, at mikroelektroden er fuldt tilbagetrukket ind i kanylen.

3. opbygning af det mikrofluidiske kredsløb (figur 2)

  1. Placer et eksperimental på en stabil overflade. Placer 2 3-vejs ventilerne parallelt med de længste sider af breadboard, ca. 6 i. bortset fra én port (den, der altid er åben) vender mod hinanden. Brug skruerne til at fastgøre ventilerne til breadboard.
  2. Placer en lineal ved siden af ventilerne (for at måle og spore bevægelser af væsker inde i kapillar slangen).
  3. Læg en blanding af 1:1 lav viskositet olie og mad farve (markør) i gastætte sprøjten og Placer i markør pumpen. Skær et stykke kapillar slange, og brug standard tyller og luer-Lock konnektorer til at forbinde sprøjten med en af portene på indgangs ventilen. Dette er "markør linjen".
  4. Skær et kort stykke kapillar slange til "lineal linjen". Brug standard tyller til at stramme til ventilens modstående porte.
  5. Skær to længere stykker kapillar slange for at forbinde udgangs ventilen til mikroinjektroden og for at forbinde lægemiddel pumpen til indgangs ventilen (Brug standard ferrules).
    Bemærk: Længden af disse to linjer afhænger af den eksperimentelle opsætning, skal man være lang nok til at nå fra infusions apparatet til dyret, og den anden fra stof pumpen til indgangs ventilen. Brug en kløende sten til at klippe kapillar slangen.

4. montering af Microinjectrode på Mikrodrevet (figur 3)

  1. Sørg for, at mikroelektroden/den eksperimentelle sonde trækkes tilbage i kanylen inden montering.
    Bemærk: Styrerøret skal være i position i Micro drive.
  2. Fastgør en skræddersyet adapter til microinjectrode.
  3. Top-Load microinjectrode gennem styrerøret og Fastgør det til adapteren ved hjælp af skruer.
  4. Mål den mikrodrevs position (dybde), hvor mikroinjectrode stikker ud af styrerøret, og træk den derefter ~ 1 cm for at forberede indsættelsen.
  5. Til forsøg med mikroinfusion forbindes "hjerne linjen" til den ubrugte T-Junction åbning af mikroinjectrode. Brug en standard ferrule og stram med ferrule skruenøgle.

5. skylning og klargøring af det mikrofluidiske system

  1. Placer mikrodrevet med microinjectrode over et affalds bæger.
  2. Ilægning af chlorhexidin (fx nolvasan; opløst ved 20 g/L) i 1 ml gastætte-sprøjten og anbring den i lægemiddel pumpen. Drej strømningsretningen af ventilerne, så væsken går fra stof pumpen gennem ventilen til ventil linjen og ud af "hjerne linjen".
  3. Kredsløbet skylles med chlorhexidin ved hjælp af en lav strømningshastighed (50-200 μL/min) i mindst 10 min. Gentag trin 5,2 til 5,3 med steril saltvand og derefter luft.
    Bemærk: Det er vigtigt at kontrollere for lækager på dette stadium. Anvend forsigtigt fnugfri klude ved vejkryds for at hjælpe med at afsløre eventuelle væske lækager gennem ferrules.
  4. Læg stoffet i 500 μl gastætte-sprøjten, Komprimer luften, og Placer den derefter i lægemiddel pumpen. Flow på 50 μL/min indtil et par dråber strømmer fra microinjectrode.
  5. Læg førings røret i chlorhexidin (opløst ved 20 g/L) i 15 min.
  6. Drej retningen af udgangs ventilen mod "skylle linjen". Før markør pumpen frem, indtil der observeres en klar kant af farve og olie på lineal linjen. Sørg for, at der altid er olie mellem stoffet og farven for ikke at blande de to vandopløselige materialer og tabe den skarpe kant mellem dem. Marker udgangspositionen for denne olie/farvestof linje (med et stykke tape eller markør).
  7. Drej retningen af udgangs ventilen mod hjerne linjen.

6. udførelse af optagelse eller et infusions eksperiment

Bemærk: Dyre håndterings trinnene vil variere afhængigt af laboratoriet og eksperimentet. Følgende trin skal udføres, efter at den nødvendige kirurgiske opsætning og forberedelse er udført for at udsætte Dura. Efter forsøget skal alle nødvendige trin efter proceduren udføres i overensstemmelse med institutionelt godkendte protokoller.

  1. Fastgør mikrodrevet til optage kammeret. Sænk styrerøret for at trænge ind i Dura.
    Bemærk: Styrerøret må ikke trænge længere end Dura for at undgå at beskadige cortex.
  2. Sænk mikroinjektrode til ca. 2 mm over stedet for optagelse/injektion i hjernen.
  3. Stram den øverste ferrule (fremspringende mikroelektrode/biosensor) og forbind guld benene til optagelses systemet. Fortsæt med at fremme microinjectrode til målstedet.
    Bemærk: Husk at inkludere den afstand, som mikroelektroden strækker sig ud over kanylen i beregningerne.
  4. Til infusions forsøg skal du bruge den manuelle mikrosprøjte pumpe til at flytte olie søjlen med 1 cm hver 3 min (~ 60 nL/min). Når den ønskede lydstyrke er inbrugt, skal du skifte udgangs ventilen mod træk ledningen.
    Bemærk: Volumen infunderet vil variere baseret på model arter og hjerne område målrettet. Hurtigere strømningshastigheder kan beskadige neurale væv.
  5. Når eksperimenterne er færdige, trækkes mikroinjeectrode inde i styrerøret (Lad sonden stå frem). Fjern derefter mikrodrevet til skylning. Skyl det mikrofluidisk-system som beskrevet i trin 5.1-5.5. for at forberede genbrug.
    Bemærk: I vores erfaring, microinjectrode vil vare for flere anvendelser, hvis ordentlig pleje er taget. Elektrofysiologisk optagelse kvalitet dråber hurtigere end evnen til injektion.

Representative Results

Vi udførte injektion af en GABAa agonist (muscimol) for reversibel inaktivering af frontal Eye felt (FEF), mens dyret udførte en hukommelse guidet saccade opgave11. I denne opgave er dyret fikserer og et perifert visuelt mål præsenteret. Dyret opretholder fiksering, mens du husker målplaceringen, og når fikserings punktet forsvinder, udfører en saccadic øjenbevægelse til det huskede sted for at modtage en belønning. Microinjectrode blev bygget i henhold til instruktionerne i figur 1b. Infusions volumenet for eksempel forsøget var 850 nL. Adfærdsmæssige præstationer på hukommelsen styret saccade (MGS) opgave på forskellige steder og tidspunkter i forhold til muscimolholdige infusion er vist i figur 4. De største ydelses underskud blev observeret ved 2 til 3 timer efter infusionen.

Figure 1
Figur 1: trin for trin fabrikation af microinjectrode. (a) konfiguration til brug uafhængigt af mikrofluidisk system. Kanyle og sonde måles for at bekræfte, at spidsen af sonden kan være fremspringende med den ønskede længde (f. eks. 150 μm). Proben er foran læsset ind i kanylen. Kanylen passerer gennem T-krydset og fastgøres på den nederste side, med den flade ende i midten af T-krydset; den bageste ende af sonden fortsætter gennem top ferrule. Mikroinjectroden er færdiggjort ved lodde guld stifter på hver af Probe terminalerne og tilføjer lim mellem dem og top ferrule for stabilitet. Forbindelsen til anskaffelses systemet afhænger af sondens udformning. I dette eksempel er vores sonde en Nanosensor med tre leads. (b) konfiguration til brug med mikrofluidisk system. For at koble microinjectrode til det mikrofluidisk system, anvendes et stykke kapillar slange til den øverste side af T-krydset. Sonden kan være for-eller baglæsset. Den mikrofluidisk linje er derefter sluttet til den tredje T-Junction åbning. I dette eksempel brugte vi en mikroelektrode. Se det zoomede billede af spidsen af en kanyle, hvor mikroelektroden blev fremspringet ved at stramme den øverste ferrule. Se tabellen over materialer til en liste over elementer, der anvendes i byggeri. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2: Microfluidic system. Konfigurationen med to ventiler giver mulighed for styring af strømningsretningen mod mikroinjektrode eller mod skylle linjen til fejlfinding. Kredsløbet er afhængig af to 3-Ports ventiler forbundet med kapillar slange og standard ferrules. Gastight-sprøjter bruges til at transportere og injicere infusions medicinen og markøren. En programmerbar sprøjtepumpe giver mulighed for automatisk skylning af systemet og lastning af lægemidlet. En manuel mikrosprøjte pumpe giver mulighed for kontrolleret injektion og visualisering. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3: montering af microinjectrode på et hydraulisk mikrodrev med og uden injektions kapacitet. Trin 4,1: en specialfremstillet adapter giver mulighed for fastgørelse af microinjectrode til mikrodrevet. En enkelt skrue Fastgør adapteren til mikrodrevet; to skruer Secure microinjectrode til adapteren. Den øverste ferrule skal skrues på mindst 2 omdrejninger for at beskytte spidsen af mikroelektroden/eksperimentel sonde, når du indlæser microinjectrode i styrerøret af mikrodrevet. Trin 4,3: Indsæt microinjectrode i styrerøret fra toppen. Trin 4,4: Hvis du udfører mikroinfusion, skal du sætte lægemiddel linjen til den tredje T-Junction åbning ved hjælp af en plastik ferrule. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 4
Figur 4: Memory guidet saccade-opgave under infusion af muscimolholdige i fef. (a) microinjectrode blev placeret i den højre halvkugle, fef område. (b) adfærdsmæssige præstationer under en MGS opgave, hvor otte mål er placeret perifert. Vi kørte 4 blokke af MGS opgave, før og på tre gange efter injektion. Polar plot viser ydeevne (excentricity) på hver af disse tidspunkter (farve), for forskellige steder i forhold til fikserings punktet (vinkel på Polar plot). Ydeevnen faldt klart i venstre visuelle hemifelt 2 h efter injektion (blå spor, venstre halvdel af Polar plot). (c) saccade spor for 8 perifere hukommelses steder før (til venstre) og efter muscimolholdige injektion i fef (højre, 1 og 3 h efter infusion). Saccade nøjagtighed i venstre visuelle hemifield (venstre halvdel af Polar plots) faldt efter muscimolholdige injektion. Skala i grader af visuel vinkel (Dva). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Discussion

Flere metoder er i øjeblikket tilgængelige til at udføre samtidige Drug levering og Elektrofysiologi. Vores system er beregnet til at have den fleksibilitet, der skal anvendes til optagelser enten uafhængigt eller i kombination med Drug injektion, og at have evnen til præcist at placere enhver skrøbelig eksperimentel sonde, såsom en Nanosensor eller en mikroelektrode, beskyttet mod enhver skade, gennem dura mater og neurale væv. Systemet giver mulighed for præcis styring af lægemiddel infusions volumener med det blotte øje (17 nL præcision vist i tidligere undersøgelser i vores Lab3).

Der er flere specialiserede systemer til tryk injektion med mindre diametre12. Disse systemer giver mulighed for flere optagelse sites, men den komplekse opsætning af software og hardware, der kræves for kontrol af systemet bærer højere omkostninger for hver af komponenterne, og har mindre fleksibilitet til at interface med eksperimentelle sonder, som endnu ikke er kommercialiseret i stor skala. Desuden, vores injectrode kræver ikke et kronisk implantat og giver en stor grad af fleksibilitet: kompatibel med biosensorer til at måle kemiske og elektrofysiologiske signaler, og i stand til at inficere narkotika samt, med potentiale til at måle effekten af lokaliserede Drug infusioner på disse reaktioner.

Designet gør det muligt at udstå den eksperimentelle sonde efter Dura penetration for at undgå beskadigelse af sondens struktur. Denne funktion giver mulighed for multifunktionalitet af enheden, at trænge ind i Dura uden at risikere beskadigelse af en eksperimentel sonde såsom nanometer-skala nanosensorer10. Men der er en begrænsning af længden, der kan frem springede, begrænset af antallet af drejninger af ferrule, begrænset til ~ 1 mm for standard ferrules. Der er minimal vævsskade på grund af den lille kanyle diameter (228 μm).

I forsøget viste vi, at systemet blev anvendt til at udføre kontrolleret levering af muscimolholdige til reversibel inaktivering af FEF, samtidig med enten elektrisk stimulation eller ekstracellulær optagelse (enkelt neuron, lokalt felt potentiale) ved hjælp af en mikroelektrode. Dette eksperiment i FEF kræver mikrostimulering af FEF for at bekræfte saccade vektorer før inaktivering, og stoffet blev invant til at studere arbejdshukommelsen under reversibel FEF inaktivering. Det er usandsynligt, at en optagelse fra samme isolerede enkelt neuron kan opretholdes før og efter lægemidlet injektion; men vi var i stand til at optage lokale felt potentialer før og efter infusion. Her viser vi et eksperiment, som kombinerer injektion, optagelse og elektrisk stimulation.

Når det er sat op, metoden er meget pålidelig og robust. Men på grund af udfældning af små molekyler (f. eks. salt) inden for det lille rør og havne, kræves en grundig skylning efter hvert eksperiment for at holde mikrofluidics fri for forhindringer og lækager. På grund af enkelheden i hele kredsløbet, kan hver komponent udskiftes uafhængigt for nem fejlfinding.

Selv om metoden blev demonstreret i FEF-området i en ikke-menneskelig primat, kan princippet anvendes på alle andre hjerneområder, hvor en kombination af elektrisk stimulation, optagelse, og Drug injektion ønskes, i arter af gnaver størrelse eller større.

Disclosures

Ingen.

Acknowledgments

Dette arbejde blev støttet af midler fra National Institutes of Health (NIH), tilskud EY026924 og EY014800 (til B.N.), et ubegrænset tilskud fra forskning for at forhindre blindhed, Inc., New York, NY til Department of Ophthalmology og Visual Sciences, University af Utah, og start-up midler, der ydes til R.E. af Henry Samueli School of Engineering og Department of Electrical Engineering på University of California, Irvine. Denne metode er baseret på en tidligere rapport af en lignende metode udviklet i Dr. Tirin Moore's Lab, udgivet i Noudoost & Moore 2011, Journal of Neuroscience metoder. Forfatterne takker Dr. Kelsey Clark for hendes kommentarer til manuskriptet.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
3-port manual valves LabSmith Manual 3-Port Selector Valve (MV201-C360) https://products.labsmith.com/mv201-manual-3-port-selector-valve/#.XNYEC9NKh26
Cannulae Vita Needle Company 304 Stainless steel tubing, Outer Diameter 228μm, Inner Diameter 165μm Vita Needle Master Tubing Gauge Chart
Cleaving stone Molex Cleaving stone 1" x 1" (part No. 1068680064) Highly recommended to follow method for cleaving capillary tubing: https://www.cmscientific.com/info_sheets/cleaving_procedure.pdf
Clorhexidine diacetate Walmart Nolvasan solution disinfectant (AAP311) Used for microfluidic circuit flushing, dissolved at 20 g/L
Custom adapter Custom provider - Custom machined adapter to connect microinjectrode to hydraulic microdrive
Driver LabSmith T7 TORX driver for installing breadboard screws (LS-TORX Driver) https://products.labsmith.com/ls-torx-driver/#.XO8sndNKh25
Epoxy glue LabSmith Two-part high-strength epoxy adhesive (LS-EPOXY) for metal and plastic bonding https://products.labsmith.com/ls-epoxy-12ml-epoxy-adhesive/#.XO8t89NKh24
Ferrule LabSmith One-Piece Fitting (C360-100) for connecting capillary, thru hole sized for 360μm OD capillary https://products.labsmith.com/one-piece-fitting#.XNYEaNNKh24
Ferrule plug LabSmith One-Piece Plug (C360-101) for use in any -C360 port https://products.labsmith.com/one-piece-fitting-plug/#.XNYFl9NKh24
Ferrule wrench LabSmith 1/8" hex wrench for installing one-piece fittings and plugs (LS-HEX 1/8" Hex Wrench) https://products.labsmith.com/ls-hex-1-8-hex-wrench/#.XO8sqtNKh24
Gastight syringe Hamilton Company 500μL gastight syringe model 1750 (81220) and 1mL gastight syringe model 1001 (81320) https://www.hamiltoncompany.com/laboratory-products/syringes/81220#top
Gold pins Aim-Cambridge Male gold plated crimp-on connector pin (40-9856M) https://www.masterelectronics.com/aim-cambridge-cinch-connectivity-solutions/409856m-10109145.html
Lint-free wipes Kimberly Clark Kimtech Science Kimwipes Delicate Task Lint-free wipes, used to identify leaks in the system
Liquid food color McCormick & Co. Water based, black liquid food color (52100581873) https://www.mccormick.com/spices-and-flavors/extracts-and-food-colors/food-colors/black-food-color
Low viscosity oil Clearco Products Co. Pure Silicone Fluid Octamethyltrisiloxane with a viscosity of 1cSt at 25°C (PSF-1cSt) http://www.clearcoproducts.com/pure-silicone-super-low-viscosity.html
Luer-Lock connector LabSmith Luer-Lock Adapter (C360-300), female fitting for connecting Luer Lock syringe to 360μm capillary tubing https://products.labsmith.com/luer-lock-adapter-assembly#.XO81MtNKh24
Micro drill bits Grainger Micro drill bit, 0.23mm (414H85) https://www.grainger.com/category/machining/drilling-and-holemaking/drill-bits/machining-drill-bits/micro-drill-bits
Microelectrode FHC Metal microelectrode, tungsten with epoxy insulation https://www.fh-co.com/category/metal-microelectrodes
Oil hydraulic micromanipulator Narishige Group Oil Hydraulic Micromanipulator with guide tube attached (MO-96) http://products.narishige-group.com/group1/MO-96/chronic/english.html
Polymicro Capillary Tubing Molex Polymicro Flexible Fused Silica Capillary Tubing (TSP150375), Outer Diameter 375µm, Inner Diameter 150µm Polymicro Capillary Tubing
Programmable syringe pump Harvard Apparatus Standard Infuse/Withdraw Pump, programmable (70-2213) https://www.harvardapparatus.com/standard-infuse-withdraw-pump-11-pico-plus-elite-programmable-syringe-pump.html
Ruler Empire Stainless steel 6" Stiff ruler (27303) http://www.empirelevel.com/rulers.php
Screw set LabSmith Valve mounting screw set (LS-SCREWS .25), thread-forming screws (2-28 x 1/4”) to mount valves to breadboard https://products.labsmith.com/ls-screws-25#.XO8widNKh24
Standard Breadboard LabSmith 4" x 6" platform (LS600), with 0.25" hole spacing for mounting fluid circuit https://products.labsmith.com/standard-breadboard/#.XO8xDdNKh24
Sterile saline (sodium chloride) 0.9% Baxter 0.9% Sodium Chloride sterile Sterile Intravenous Infusion
Sterile syringe filters Millipore Sigma MilliporeSigma™ Millex™-GP Sterile Syringe Filters with PES Membrane (SLGPM33RS) https://www.fishersci.com/shop/products/emd-millipore-millex-sterile-syringe-filters-pes-membrane-green-4/slgpm33rs
Stoelting manual microsyringe pump Stoelting Company Manual infusion/withdrawal pump (51222) https://www.stoeltingco.com/manual-infusion-withdrawal-pump-2649.html
T-junction LabSmith Interconnect tee (C360-203) for combining flow streams, for use with 360μm OD capillary tubing https://products.labsmith.com/interconnect-tee#.XO8z8dNKh24

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Chen, L. T. L., Goffart, L., Sparks, D. L. A simple method for constructing microinjectrodes for reversible inactivation in behaving monkeys. Journal of Neuroscience Methods. 107, (1-2), 81-85 (2001).
  2. Crist, C. F., Yamasaki, D. S. G., Komatsu, H., Wurtz, R. H. A grid system and a microsyringe for single cell recording. Journal of Neuroscience Methods. 26, (2), 117-122 (1988).
  3. Noudoost, B., Moore, T. A reliable microinjectrode system for use in behaving monkeys. Journal of Neuroscience Methods. 194, (2), 218-223 (2011).
  4. Zhang, S., et al. Real-time simultaneous recording of electrophysiological activities and dopamine overflow in the deep brain nuclei of a non-human primate with Parkinson's disease using nano-based microelectrode arrays. Microsystems & Nanoengineering. 4, (2018).
  5. Altuna, A., et al. SU-8 based microprobes for simultaneous neural depth recording and drug delivery in the brain. Lab on a Chip. 13, (7), 1422-1430 (2013).
  6. Noudoost, B., Clark, K. L., Moore, T. A Distinct Contribution of the Frontal Eye Field to the Visual Representation of Saccadic Targets. Journal of Neuroscience. 34, (10), 3687-3698 (2014).
  7. Rajalingham, R., DiCarlo, J. J. Reversible Inactivation of Different Millimeter-Scale Regions of Primate IT Results in Different Patterns of Core Object Recognition Deficits. Neuron. 102, (2), 493 (2019).
  8. Katz, L. N., Ates, J. L. Y., Pillow, J. W., Huk, A. C. Dissociated functional significance of decision-related activity in the primate dorsal stream. Nature. 535, (7611), 285 (2016).
  9. Esfandyarpour, R., Esfandyarpour, H., Javanmard, M., Harris, J. S., Davis, R. W. Microneedle biosensor: A method for direct label-free real time protein detection. Sensors and Actuators B-Chemical. 177, 848-855 (2013).
  10. Esfandyarpour, R., Yang, L., Koochak, Z., Harris, J. S., Davis, R. W. Nanoelectronic three-dimensional (3D) nanotip sensing array for real-time, sensitive, label-free sequence specific detection of nucleic acids. Biomedical Microdevices. 18, (1), (2016).
  11. Bahmani, Z., Daliri, M. R., Merrikhi, Y., Clark, K., Noudoost, B. Working Memory Enhances Cortical Representations via Spatially Specific Coordination of Spike Times. Neuron. 97, (4), 967-979 (2018).
  12. Veith, V. K., Quigley, C., Treue, S. A Pressure Injection System for Investigating the Neuropharmacology of Information Processing in Awake Behaving Macaque Monkey Cortex. JoVE: Journal of Visualized Experiments. (109), (2016).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics