وأيد هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة NIDCD Y1-DC-8002-01. تم تنفيذ هذا العمل تحت رعاية وزارة الطاقة في الولايات المتحدة من قبل مختبر لورانس ليفرمور الوطني في إطار العقد DE-AC52-07NA27344.

1. جمعية دقق لالميبس هذا القسم من بروتوكول يصف اختلاق الميبس السيليكون، والتجمع من البوليمر التحقيق الأغشية الرقيقة إلى الميبس. الشكل 1 يوضح نموذجية التحقيق البوليمر العصبية جنبا إلى جنب مع الميبس المقترحة. وترد تفاصيل التصميم الميبس في الشكل 2. ميزة الرواية من هذا التصميم هو الضحلة &quot;فتل&quot; قناة تعمل على طوله الذي يستخدم لتوزيع المواد اللاصقة السائلة خلال التجمع. الجزء الأوسع من الميبس هو المفتاح للتعامل مع التجمع، وخلال الإدراج الجراحية. خزان على علامة التبويب يتصل القناة. ملفقة المكون من السيليكون باستخدام عمليات التصنيع الدقيق القياسية. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كانت ملفقة والميبس السيليكون مع قناة فتل من (SOI) رقاقة السيليكون على العازل بسماكة الطبقة جهاز مساو لسمك المطلوب من الميبس ( <stronز&gt; الشكل 3A). وهناك مجموعة معقولة من سمك الميبس هو 20-100 ميكرون. فمن المستحسن أن عرض الميبس تكون 20-30 ميكرومتر أصغر من عرض التحقيق، مما يساعد على منع تجاوز لاصقة من واجهة السندات إلى الأعلى من لجنة التحقيق. أول القنوات فتل جافة محفورا بوش باستخدام عملية القياسية (الشكل 3B). المقبل، يتم تعريف الهندسة الميبس قبل حفر أطول يتوقف على طبقة أكسيد دفن (الشكل 3C). أخيرا، يتم الإفراج عن التقوية عن طريق الحفر الرطب طبقة أكسيد دفن في حمض الهيدروفلوريك 49٪ (الشكل 3D). بعد الشطف بدقة التقوية، نقع في الماء منزوع الأيونات لمدة 15 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع بيليه من البولي ايثلين جليكول (PEG) من الوزن الجزيئي 10،000 جم / مول في المكمن (الشكل 4). تسخين الميبس إلى 65 درجة مئوية بحيث PEG يذوب والفتائل في القناة عن طريق عمل شعري. ثم يبرد إلى درجة حرارة الغرفة لترسيخ. </lط&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> ويبين الشكل 5 تعيين التخطيطي للرقاقة بوندر الوجه متابعة. وضع الميبس رأسا على عقب على المسرح قاعدة رقاقة بوندر الوجه، ثم التقط الميبس مع رئيس الأداة. وضع مسبار رأسا على عقب على المسرح القاعدة. باستخدام رقاقة بوندر الوجه، محاذاة الميبس والتحقيق ومن ثم خفض الميبس وضعه على لجنة التحقيق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يجب أن يكون مرحلة قاعدة رقاقة بوندر الوجه عنصر التدفئة لتطبيق الحرارة إلى الركيزة. بعد وضع الميبس، تسخين التجمع مرة أخرى إلى 65 درجة مئوية. تسمح دقيقة واحدة لPEG لإعادة الصهر وتبدأ لملء في واجهة بين التحقيق والميبس. تبرد ليصلب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحويل التجمع مرارا وتفتيش من أعلى. يسخن حسب الحاجة للسماح للPEG لملء تماما واجهة بين التحقيق والميبس. وهذا يمكن أن يتم تقييم بصريا منذ التحقيق شفافا. كما التجميع هو يجلس على المدفأة أعلى (التحقيق) الجانب الأعلى، وضع 1-3 البريد يدوياالكريات إكسترا الصلبة PEG على علامة التبويب بحيث تذوب على لجنة التحقيق، وتقديم تعزيزات إضافية في هذه المنطقة (الشكل 6). أخيرا، تسمح الجمعية لتبريد بحيث PEG يتصلب. عند هذه النقطة، والجمعية مستعدة لالإدراج الجراحية. </li></ol> 2. الإدراج واستخراج <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جبل الجمعية مسبار الميبس إلى مياداة مجهرية كما هو موضح في الشكل 7A من خلال الالتزام الجزء الخلفي من الميبس إلى الذراع مياداة مجهرية في المنطقة التبويب. ويمكن أن يتم هذا مع الشريط على الوجهين أو الأسمنت، ولكن الحرص على عدم الاتصال مع لجنة التحقيق لاصقة. تأمين مؤقتا نهاية موصل من لجنة التحقيق إلى مياداة مجهرية مع قطعة صغيرة من المعجون اللاصق بحيث يمكن إزالتها بسهولة مع قوة منخفضة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع التجمع التحقيق أكثر من هدف وإدراج التحقيق مع سرعة الإدراج المطلوب. واستخدمت سرعات الإدراج من ،13-،5 ملم / ثانية عند وضع هذا البروتوكول. &lt;/ لى&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> على الفور إزالة نهاية موصل من لجنة التحقيق من مياداة مجهرية بلطف وضعه على سطح القريبة، مثل الذراع مناور الثاني (الشكل 7B). ويجب أن يتم هذا قبل أن تبدأ PEG حل لتجنب تشريد التحقيق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إتاحة الوقت لPEG حل. وهذا القدر من الوقت تعتمد على PEG الوزن الجزيئي ومنطقة التماس بين لجنة التحقيق والميبس. على سبيل المثال، مع PEG الوزن الجزيئي من 10،000 جم / مول، تحقيقا مسرى مكروي حوالي 6 مم والميبس المطابقة التي هي 306 ميكرون واسع، وقد وجد 15 دقيقة أن تكون كمية كافية من الوقت. الباب 3 من البروتوكول يمثل طريقة لاختبار حل الوقت المطلوب. خلال هذا الوقت، وتطبيق الفوسفات مخزنة المالحة (PBS) باستخدام قطارة حول نقطة الإدراج إلى علامة التبويب وحل أي PEG الذي هو فوق الهدف (الشكل 7C). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام micropositioner الآلية، تبدأ استخراج الميبس عن طريق تطبيق تشريد100 ميكرون بسرعة من 5 ملم / ثانية. هذه الحركة السريعة الأولية يساعد على التغلب على أي تقليل الاحتكاك الساكن والتحقيق النزوح. ثم، واستكمال استخراج الميبس بسرعة أبطأ من حوالي 0.1 ملم / ثانية (الشكل 7D). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في حالة وجود الجراحة الفعلية، ومواصلة الإجراءات العادية لتطبيق هلام، السيليكون، و / أو الاكريليك الأسنان في موقع الإدراج إلى تأمين وحماية لجنة التحقيق، كما هو موضح في 21. </li></ol> 3. الاغاروز اختبار جل يصف هذا الجزء من البروتوكول وإعداد وإجراء فحص استخراج الميبس في 0.6٪ agarose هلام يقارب الخصائص الميكانيكية الأكبر، ودرجة الحموضة، والملوحة من أنسجة المخ 17،22. منذ هلام شفاف تقريبا من خلال مسافات قصيرة، ويمكن ملاحظة فصل الميبس والتحقيق النزوح. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحضير محلول 0.6٪ الاغاروز في الفوسفات مخزنة المالحة (PBS). مزج في وايلىدرجة الحرارة vated لتذوب تماما مسحوق الاغاروز. صب الحل في مربع الاكريليك الضحلة، وينبغي أن يكون جل 3/4- 1 في عميق. السماح للهلام وضعت في درجة حرارة الغرفة لمدة ساعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضمان أن الجل تصلب مشبعة مع برنامج تلفزيوني بحيث لا تجف، وتسخين هلام إلى 37 درجة مئوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد مياداة مجهرية، مربع من agarose هلام، ونظام كاميرا مجهرية كما هو موضح في الشكل 8. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدراج إشارة إيمانية الزجاج داخل منطقة الجزاء من هلام عن طريق تحريك ذلك بين جل والجانب من مربع (الشكل 8). استخدام معول الأسنان لمواجهة الميزات على إيمانية إشارة إلى مجال الرؤية من المجهر الرقمي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جبل التجمع التحقيق إلى مياداة مجهرية كما هو موضح في الخطوة 2.1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع التجمع التحقيق على هلام حوالي 1 ملم وراء إيمانية المرجعية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدراج التحقيق في هلام، وذلك باستخدام كاميرا لترشدها إلى عمق المطلوب في مجال الرؤية. &lt;/ لى&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> على الفور نقل نهاية موصل من لجنة التحقيق للراحة على سطح قريب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إجراء أي تعديلات المطلوبة إلى صورة الكاميرا للتركيز على التحقيق (قد تكون الإشارة ملامح إيمانية قليلا من التركيز). أخذ لقطة من موقع التحقيق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تسمح بحل PEG (قد تختلف هذه المرة، في واقع الأمر قد تكون معلمة لفحصها). تطبيق برنامج تلفزيوني بالقرب من علامة التبويب حل PEG الذي هو فوق هلام. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدء التقاط الفيديو إذا رغبت، وتبدأ استخراج الميبس كما هو موضح في الخطوة 2.5. عند اكتمال الاستخراج، أخذ لقطة النهائي للموقع التحقيق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام أدوات معالجة الصور لمقارنة الصور قبل وبعد استخراج الميبس. استخدام ميزات على إيمانية المرجعية التي هي واضحة في مجال الرؤية لتسجيل (محاذاة) الصور. معايرة حجم الصورة استنادا إلى حجم المزايا المعروفة على التحقيق. قياس المسافة من التحقيق النزوح. </li></ol>

<ol>
	<li>Polikov, V., Tresco, P., Reichert, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Response+of+brain+tissue+to+chronically+implanted+neural+electrodes.">Response of brain tissue to chronically implanted neural electrodes.</a> Journal of Neuroscience Methods. 148, 1-18 (2005).</li><li>Lee, Y. T., Hitchcock, R. W., Bridge, M. J., Tresco, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+response+of+adult+rat+brain+tissue+to+implants+anchored+to+the+skull.">Chronic response of adult rat brain tissue to implants anchored to the skull.</a> Biomaterials. 25 (12), 2229-2237 (2004).</li><li>Subbaroyan, J., Martic, D. C., Kipke, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+finite-element+model+of+the+mechanical+effects+of+implantable+microelectrodes+in+the+cerebral+cortex.">A finite-element model of the mechanical effects of implantable microelectrodes in the cerebral cortex.</a> Journal of Neural Engineering. 2, 103-113 (2005).</li><li>Lacour Sun, Y., S, , et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+the+biocompatibility+of+photosensitive+polyimide+for+implantable+medical+device+use.">Assessment of the biocompatibility of photosensitive polyimide for implantable medical device use.</a> Journal of Biomedical Materials Research A. 90 (3), 648-655 (2009).</li><li>Kipke, D. R., Pellinen, D. S., Vetter, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+neural+implants+using+thin-film+polymers.">Advanced neural implants using thin-film polymers.</a> IEEE International Symposium on Circuits and Systems. 4, 173-176 (2002).</li><li>Mercanzini, A., Cheung, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Demonstration+of+cortical+recording+using+novel+flexible+polymer+neural+probes.">Demonstration of cortical recording using novel flexible polymer neural probes.</a> Sensors and Actuators A. 143, 90-96 (2008).</li><li>Stieglitz, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexible+biomedical+microdevices+with+double-sided+electrode+arrangements+for+neural+applications.">Flexible biomedical microdevices with double-sided electrode arrangements for neural applications.</a> Sensor and Actuators A. 90, 203-211 (2001).</li><li>Tooker, A., Tolosa, V., Shah, K. G., Sheth, H., Felix, S., Delima, T., Pannu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymer+neural+interface+with+dual-sided+electrodes+for+neural+stimulation+and+recording.">Polymer neural interface with dual-sided electrodes for neural stimulation and recording.</a> Proceedings of the International Conference of the Engineering in Medicine and Biology Society. , 5999-6002 (2012).</li><li>Egert, D., Peterson, R. L., Najafi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parylene+microprobes+with+engineered+stiffness+and+shape+for+improved+insertion.">Parylene microprobes with engineered stiffness and shape for improved insertion.</a> , (2011).</li><li>Lee, K. -. K., He, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polyimide-based+intracortical+neural+implant+with+improved+structural+stiffness.">Polyimide-based intracortical neural implant with improved structural stiffness.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 14, 32-37 (2004).</li><li>Takeuchi, S., Ziegler, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parylene+flexible+neural+probes+integrated+with+microfluidic+channels.">Parylene flexible neural probes integrated with microfluidic channels.</a> Lab On A Chip. 5, 519-523 (2005).</li><li>Singh, A., Zhu, H., He, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+mechanical+stiffness+of+coated+benzocyclobutene+(bcb)+based+neural+implant.">Improving mechanical stiffness of coated benzocyclobutene (bcb) based neural implant.</a> , 4298-4301 (2004).</li><li>Lewitus, D., Smith, K. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrafast+resorbing+polymers+for+use+as+carriers+for+cortical+neural+probes.">Ultrafast resorbing polymers for use as carriers for cortical neural probes.</a> Acta Biomaterialia. 7, 2483-2491 (2011).</li><li>Gilgunn, P. J., Khilwani, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+ultra-compliant,+scalable+neural+probe+with+molded+biodissolvable+delivery+vehicle.">An ultra-compliant, scalable neural probe with molded biodissolvable delivery vehicle.</a> , 56-59 (2012).</li><li>Ware, T., Simon, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+responsive,+softening+neural+interfaces.">Fabrication of responsive, softening neural interfaces.</a> Advanced Functional Materials. 22 (16), 3470-3479 (2012).</li><li>Harris, J. P., Capadona, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanically+adaptive+intracortical+implants+improve+the+proximity+of+neuronal+cell+bodies.">Mechanically adaptive intracortical implants improve the proximity of neuronal cell bodies.</a> Journal of Neural Engineering. 8, 1-13 (2011).</li><li>Kozai, T. D. Y., Kipke, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insertion+shuttle+with+carboxyl+terminated+self-assembled+monolayer+coatings+for+implanting+flexible+polymer+neural+probes+in+the+brain.">Insertion shuttle with carboxyl terminated self-assembled monolayer coatings for implanting flexible polymer neural probes in the brain.</a> Journal of Neuroscience Methods. 184 (2), 199-205 (2009).</li><li>Bjugstad, K. B., Lampe, D. S., Kern, D. S., Mahoney, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biocompatibility+of+poly(ethylene+glycol)-based+hydrogels+in+the+brain:+An+analysis+of+the+glial+response+across+space+and+time.">Biocompatibility of poly(ethylene glycol)-based hydrogels in the brain: An analysis of the glial response across space and time.</a> Journal of Biomedical Materials Research Part A. 95 (1), 79-91 (2010).</li><li>Greenwalk, R. B., Choe, Y. H., McGuire, J., Conover, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effective+drug+delivery+by+pegylated+drug+conjugates.">Effective drug delivery by pegylated drug conjugates.</a> Advanced Drug Delivery Reviews. 55 (2), 217-250 (2003).</li><li>Sommakia, S. S., Rickus, J. L., Otto, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+adsorbed+proteins+and+an+antifouling+agent+on+the+impedance+of+silicon-based+neural+microelectrodes.">Effects of adsorbed proteins and an antifouling agent on the impedance of silicon-based neural microelectrodes.</a> , 7139-7142 (2009).</li><li>Gage, G. J., Stoetzner, C. R., Richner, T., Brodnick, S. K., Williams, J. C., Kipke, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surgical+Implantation+of+Chronic+Neural+Electrodes+for+Recording+Single+Unit+Activity+and+Electrocorticographic+Signals.">Surgical Implantation of Chronic Neural Electrodes for Recording Single Unit Activity and Electrocorticographic Signals.</a> J. Vis. Exp. (60), e3565 (2012).</li><li>Chen, Z. -. J., Gillies, G. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+realistic+brain+tissue+phantom+for+intraparenchymal+infusion+studies.">A realistic brain tissue phantom for intraparenchymal infusion studies.</a> Journal of Neurosurgery. 101 (2), 314-322 (2004).</li><li>Felix, S., Shah, K. G., George, D., Tolosa, V., Tooker, A., Sheth, H., Delima, T., Pannu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Removable+silicon+insertion+stiffeners+for+neural+probes+using+polyethylene+glycol+as+a+biodissolvable+adhesive.">Removable silicon insertion stiffeners for neural probes using polyethylene glycol as a biodissolvable adhesive.</a> , 871-874 (2012).</li></ol>

والكتاب ليس لديهم مصالح مالية المتنافسة.

الطريقة الموصوفة هنا يوفر عملية تسيطر عليها بشكل جيد لنعلق تحقيقات البوليمر الأغشية الرقيقة إلى التقوية منفصلة مع مادة لاصقة biodissolvable. كما قدم هو إجراء العمليات الجراحية الموصى بها لتنفيذ هذه التقوية القابلة للإزالة وتقنية للتحقق من صحة الإجراءات المتبعة في المخ?...

صفائف مسرى مكروي هي أداة أساسية في علم الأعصاب وكذلك التطبيقات السريرية الناشئة مثل الأطراف الصناعية. على وجه الخصوص، اختراق تحقيقات الكهربائي الجزئي تمكين التحفيز وتسجيل نشاط الخلايا العصبية من خلال اتصال وثيق مع الخلايا في الدماغ والحبل الشوكي، والأعصاب الطرفية. ويتمثل التحدي الرئيسي لتحقيقات العصبية المزروع هو الاستقرار وطول العمر من التحفيز وتسجيل وظائف. وقد اقترح النمذجة والدراسات التجريبية للتفاعل بين تحقيقات مسرى مكروي والأنسجة العصبية التي آلية واحدة للتدهور هو تمزيق الصغيرة من الأنسجة العصبية بسبب الحركة النسبية طفيف بين التحقيق والأنسجة 1-3. حل واحد هو افتعال تحقيقات المرنة التي تتناسب بشكل وثيق خصائص صلابة الأكبر من الأنسجة العصبية من أجل تقليل micromotion النسبية. على هذا النحو، وقد تم اعتماد حيويا البوليمرات رقيقة مثل بوليميد وparylene بمثابة ركائز مواتية لmicroelectrode تحقيقات 4-8. A المقايضة تحقيقات مرنة هو أنها يصعب إدراجها في الأنسجة العصبية. وقد اتخذت الباحثين الطرق المختلفة لتسهيل الإدراج تحقيقات مرنة مع الحفاظ على الخصائص الميكانيكية مرغوب فيه. فئة واحدة من التصاميم يعدل هندسة البوليمر التحقيق لزيادة صلابة في أقسام أو محاور معينة مع الحفاظ على الامتثال في أجزاء أخرى. وقد تم إنجاز هذا من خلال دمج الأضلاع أو طبقات من المواد الأخرى 9،10. نهج آخر يدمج قناة 3-D في تصميم البوليمر التحقيق التي يتم ملؤها بمواد قابلة للتحلل 11. هذا التحقيق يمكن تشديد مؤقتا، وبعد الإدراج المواد في قناة يذوب والمصارف بها. ومع ذلك، قد طرق مثل هذه أن تعديل الشكل الهندسي للجهاز مزروع النهائية بشكل دائم تنازلات بعض الميزات المرغوب فيه لجنة التحقيق مرنة. أسلوب واحد أن يفعل نبعد التمديد تغيير هندسة نتائج التحقيق النهائي هو لتغليف الجهاز البوليمر مع المواد القابلة للتحلل لتشديد مؤقتا الجهاز 12-14. ومع ذلك، المواد القابلة للتحلل نموذجية لديك أوامر معاملات الرجوعية الشباب من حجم أصغر من أن من السيليكون وبالتالي سوف تتطلب سمك أكبر لتحقيق نفس صلابة. طلاء كاف التحقيق يمكن أن يؤدي إلى مزيد من غيض مدورة أو حادة، مما يجعل الإدراج أكثر صعوبة. أيضا، منذ يتعرضون الطلاء ذوبان، هناك خطر منهم بحل فور الاتصال، أو حتى مقربة، مع الأنسجة. فئة أخرى من طرق يستخدم المواد الركيزة التحقيق الرواية التي تقلل من تصلب في بعد أن زرعها في الأنسجة. وتشمل هذه المواد شكل البوليمرات الذاكرة 15 وبمركب متناهي في الصغر على التكيف ميكانيكيا 16. هذه المواد هي قادرة على انخفاض في معامل المرونة بشكل ملحوظ بعد الإدراج، ويمكن أن يؤدي إلى أن تحقيقات MATC عن كثبح الخواص الميكانيكية للأنسجة العصبية. ومع ذلك، فإن مجموعة تحقيقه من صلابة لا تزال محدودة، لذلك فإنها قد لا تكون قادرة على توفير مستوى عال جدا تعادل صلابة لالسيليكون أو التنغستن الأسلاك. وبالتالي في حالة مرنة تحقيقات التي هي طويلة جدا (على سبيل المثال&gt; 3 ملم) أو التي لديها منخفضة للغاية وصلابة، وربما لا تزال هناك حاجة إلى طريقة لربط مؤقتا الميبس أكثر جمودا. بعد طريقة واعدة أخرى ذكرت هو معطف مكوك تشنج مع الذاتي تجميع أحادي الطبقة الدائمة (SAM) لتخصيص سطح التفاعل بين المكوك والتحقيق مرنة 17. عندما تجف، والتحقيق تتمسك المكوك المغلفة كهربية. بعد الإدراج، يهاجر المياه على سطح ماء، وفصل لجنة التحقيق من المكوك بحيث يمكن استخراج المكوك. وقد تجلى استخراج المكوك مع انخفاض النزوح التحقيق (85 ميكرون). ومع ذلك، مع التفاعلات كهرباء الوحيد الذي عقد لجنة التحقيق لركان المكوك، هناك بعض المخاطر من التحقيق انزلاق النسبية للمكوك قبل وأثناء الإدراج. قمنا بتطوير الطريقة التي يتم إرفاق التحقيق مرنة لالميبس بمادة لاصقة biodissolvable المؤقتة التي تتولى التحقيق بشكل آمن أثناء الإدراج. تم إجراء تحقيقات المستخدمة من بوليميد، والذي يحتوي على معامل المرونة بناء على أمر من 2-4 برنامج العمل العالمي. كانت ملفقة والميبس من السيليكون، مع معامل مرونة من ~ 200 برنامج العمل العالمي. عندما تعلق، وصلابة من السيليكون يهيمن، وتسهيل الإدراج. مرة واحدة إدراجها في الأنسجة، والمواد اللاصقة يذوب ويتم استخراج الميبس لاستعادة مسبار لمرونته الأولي. اخترنا غليكول البولي إيثيلين (PEG) كمادة لاصقة biodissolvable. وقد استخدمت في التطبيقات PEG المزروع مثل المجسات العصبية وهندسة الأنسجة، وتسليم المخدرات 11،18،19. وقد اقترح بعض الأدلة على أن PEG قد تخفف استجابة neuroinflammatory في الدماغالأنسجة 18،20. مقارنة مع المواد الأخرى الممكنة، بما في ذلك السكروز، اللبنيك، وحامض الجليكوليك المشترك بولي (PLGA)، والبولي فينيل الكحول (PVA)، PEG لديه الوقت للانحلال في السوائل البيولوجية التي هي في حجم مناسب للعديد من العمليات الجراحية زرع (بناء على أمر من عشرات من الدقائق، اعتمادا على الوزن الجزيئي). بالإضافة إلى ذلك، فمن الصلبة في درجة حرارة الغرفة والسائلة في درجات حرارة تتراوح 50-65 درجة مئوية. هذه الخاصية يجعلها مناسبة بشكل خاص لدينا عملية التجميع الدقة. وعلاوة على ذلك، على غرار SAM صفها في 17، وحلت PEG هو ماء، وتسهيل استخراج الميبس. يتم تمكين هذا النهج المفيد من خلال تصميم الميبس الرواية وعملية التجميع المنهجي التي تضمن تغطية لاصقة موحدة ومحاذاة دقيقة وقابلة للتكرار. بالإضافة إلى عملية التجميع، نقدم طريقة تنفيذ الميبس القابلة للإزالة أثناء الجراحة، وكذلك إجراء في المختبر لتقييم استخراج الأمراض المنقولة جنسياffener. بروتوكول الواردة في هذه الوثيقة يفترض أن المستخدم يمتلك مرونة البوليمر مسرى مكروي التحقيق. من جانب البروتوكول المتعلق تلفيق من الميبس وتجميع هذا التحقيق إلى الميبس يفترض الوصول إلى الأدوات المشتركة التي وجدت في منشأة التصنيع الدقيق. البروتوكول المتعلق الإدراج واستخراج من المرجح أن يؤديها في مختبر علم الأعصاب المنحى.

<table border="1">
		<tbody>
		 <tr>
			<td>Name of Reagent/Material</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Polyethylene glycol, 10,000 g/mol</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>309028</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Agarose</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>A9539</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Flexible Sub-micron Die Bonder</td>
			<td>Finetech</td>
			<td>Fineplacer lambda</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Micromanipulator</td>
			<td>KOPF</td>
			<td>1760-61</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Digital Microscope</td>
			<td>Hirox</td>
			<td>KH-7700</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Dual Illumination Revolver Zoom Lens</td>
			<td>Hirox</td>
			<td>MXG-2500REZ</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Precision Motorized Actuator</td>
			<td>Newport</td>
			<td>LTA-HS</td>
			<td>w/ CONEX-CC controller</td>
		 </tr>
		</tbody>
 </table>

insertion of flexible neural probes using rigid stiffeners attached with biodissolvable adhesive

ومن المتوقع أن قمنا بمد عمر وظيفية صفائف مسرى مكروي للأجهزة العصبية واجهة التي هي مصنوعة من حيويا رقيقة فيلم البوليمر لأن مادة مرنة يمكن تقليل استجابة الأنسجة الضارة التي تسببها micromotion. ومع ذلك، مرونتها يمنعهم من يتم إدراج بدقة في الأنسجة العصبية. يوضح هذا المقال طريقة لنعلق مؤقتا مسرى مكروي التحقيق مرنة لالميبس جامدة باستخدام biodissolvable البولي ايثيلين جلايكول (PEG) لتسهيل دقيقة، الإدراج الجراحية لجنة التحقيق. تصميم فريد من نوعه يسمح الميبس لتوزيع موحد لاصقة PEG على طول التحقيق. الترابط الوجه رقاقة، أداة شائعة تستخدم في مجال الالكترونيات الدقيقة التعبئة والتغليف، وتمكن محاذاة دقيقة وقابلة للتكرار والمرفقات من لجنة التحقيق إلى الميبس. التحقيق والميبس يتم زرعها جراحيا معا، ثم يسمح للPEG حل بحيث يمكن استخراج الميبس ترك التحقيقفي المكان. أخيرا، يتم استخدام طريقة الاختبار في المختبر لتقييم استخراج الميبس في نموذج agarose هلام من أنسجة المخ. وقد أثبت هذا النهج لزرع مفيد لأطول تحقيقات مرنة (&gt; 3 ملم). كما يوفر وسيلة عملية لزرع تحقيقات مرنة الوجهين. حتى الآن، وقد استخدمت هذه التقنية للحصول المختلفة في الجسم الحي تسجيل البيانات من القشرة الفئران.

واستخدمت هذه التقنية الإدراج بالتزامن مع LLNL الأغشية الرقيقة تحقيقات بوليميد، التي مرت ISO 10993 معايير توافق مع الحياة ويقصد لزرع المزمنة. ويتضح نموذجي الأغشية الرقيقة بوليميد التحقيق في الشكل 1 جنبا إلى جنب مع الميبس السيليكون التي هي حوالي 10 مم طويل في المنطق...

Watch this Scientific Journal Video about Insertion of Flexible Neural Probes Using Rigid Stiffeners Attached with Biodissolvable Adhesive at JoVE.com

Insertion of Flexible Neural Probes Using Rigid Stiffeners Attached with Biodissolvable Adhesive

يتم تمكين إدخال مرونة تحقيقات مسرى مكروي العصبية عن طريق ربط لتحقيقات التقوية جامدة مع البولي ايثيلين جلايكول (PEG). عملية تجميع فريد من نوعه يضمن موحدة والتعلق للتكرار. بعد الإدراج في الأنسجة، وPEG يذوب ويتم استخراج الميبس. طريقة الاختبار في المختبر بتقييم هذه التقنية في agarose هلام.

إدراج مرنة العصبية عن طريق مجسات التقوية الصلبة المرفقة مع اصق Biodissolvable

Microelectrode  arrays for neural interface devices that are made of biocompatible thin-film  polymer are expected to have extended functional lifetime ...

insertion-flexible-neural-probes-using-rigid-stiffeners-attached-with

Research

JoVE Journal

Bioengineering

14.6K Views.  Lawrence Livermore National Laboratory.  يتم تمكين إدخال مرونة تحقيقات مسرى مكروي العصبية عن طريق ربط لتحقيقات التقوية جامدة مع البولي ايثيلين جلايكول (PEG). عملية تجميع فريد من نوعه يضمن موحدة والتعلق للتكرار. بعد الإدراج في الأنسجة، وPEG يذوب ويتم استخراج الميبس. طريقة الاختبار ?...

Video: Insertion of Flexible Neural Probes Using Rigid Stiffeners Attached with Biodissolvable Adhesive

Attaching Biological Probes to Silica Optical Biosensors Using Silane Coupling Agents

In order to interface with biological environments, biosensor platforms, such as the popular Biacore system (based on the Surface Plasmon Resonance (SPR) technique), make use of various surface modification techniques, that can, for example, prevent surface fouling, tune the hydrophobicity / hydrophilicity of the surface, adapt to a variety of electronic environments, and most frequently, induce specificity towards a target of interest.1-5 These techniques extend the functionality of otherwise highly sensitive biosensors to real-world applications in complex environments, such as blood, urine, and wastewater analysis.2,6-7 While commercial biosensing platforms, such as Biacore, have well-understood, standard techniques for performing such surface modifications, these techniques have not been translated in a standardized fashion to other label-free biosensing platforms, such as Whispering Gallery Mode (WGM) optical resonators.8-9
WGM optical resonators represent a promising technology for performing label-free detection of a wide variety of species at ultra-low concentrations.6,10-12 The high sensitivity of these platforms is a result of their unique geometric optics: WGM optical resonators confine circulating light at specific, integral resonance frequencies.13 Like the SPR platforms, the optical field is not totally confined to the sensor device, but evanesces; this "evanescent tail" can then interact with species in the surrounding environment. This interaction causes the effective refractive index of the optical field to change, resulting in a slight, but detectable, shift in the resonance frequency of the device. Because the optical field circulates, it can interact many times with the environment, resulting in an inherent amplification of the signal, and very high sensitivities to minor changes in the environment.2,14-15
To perform targeted detection in complex environments, these platforms must be paired with a probe molecule (usually one half of a binding pair, e.g. antibodies / antigens) through surface modification.2 Although WGM optical resonators can be fabricated in several geometries from a variety of material systems, the silica microsphere is the most common. These microspheres are generally fabricated on the end of an optical fiber, which provides a "stem" by which the microspheres can be handled during functionalization and detection experiments. Silica surface chemistries may be applied to attach probe molecules to their surfaces; however, traditional techniques generated for planar substrates are often not adequate for these three-dimensional structures, as any changes to the surface of the microspheres (dust, contamination, surface defects, and uneven coatings) can have severe, negative consequences on their detection capabilities. Here, we demonstrate a facile approach for the surface functionalization of silica microsphere WGM optical resonators using silane coupling agents to bridge the inorganic surface and the biological environment, by attaching biotin to the silica surface.8,16 Although we use silica microsphere WGM resonators as the sensor system in this report, the protocols are general and can be used to functionalize the surface of any silica device with biotin.

Biosensors interface with complex, biological environments and perform targeted detection by combining highly sensitive sensors with highly specific probes attached to the sensor via surface modification. Here, we demonstrate the surface functionalization of silica optical sensors with biotin using silane coupling agents to bridge the sensor and the biological environment.

ربط المسابر البيولوجي لأجهزة الاستشعار البصرية عن طريق وكلاء السيليكا اقتران silane

In order to interface with biological environments, biosensor platforms, such as the popular Biacore system (based on the Surface Plasmon Resonance (SPR) ...

Micropipette Aspiration of Substrate-attached Cells to Estimate Cell Stiffness

Growing number of studies show that biomechanical properties of individual cells play major roles in multiple cellular functions, including cell proliferation, differentiation, migration and cell-cell interactions. The two key parameters of cellular biomechanics are cellular deformability or stiffness and the ability of the cells to contract and generate force. Here we describe a quick and simple method to estimate cell stiffness by measuring the degree of membrane deformation in response to negative pressure applied by a glass micropipette to the cell surface, a technique that is called Micropipette Aspiration or Microaspiration.
Microaspiration is performed by pulling a glass capillary to create a micropipette with a very small tip (2-50 &mu;m diameter depending on the size of a cell or a tissue sample), which is then connected to a pneumatic pressure transducer and brought to a close vicinity of a cell under a microscope. When the tip of the pipette touches a cell, a step of negative pressure is applied to the pipette by the pneumatic pressure transducer generating well-defined pressure on the cell membrane. In response to pressure, the membrane is aspirated into the pipette and progressive membrane deformation or "membrane projection" into the pipette is measured as a function of time. The basic principle of this experimental approach is that the degree of membrane deformation in response to a defined mechanical force is a function of membrane stiffness. The stiffer the membrane is, the slower the rate of membrane deformation and the shorter the steady-state aspiration length.The technique can be performed on isolated cells, both in suspension and substrate-attached, large organelles, and liposomes.
Analysis is performed by comparing maximal membrane deformations achieved under a given pressure for different cell populations or experimental conditions. A "stiffness coefficient" is estimated by plotting the aspirated length of membrane deformation as a function of the applied pressure. Furthermore, the data can be further analyzed to estimate the Young's modulus of the cells (E), the most common parameter to characterize stiffness of materials. It is important to note that plasma membranes of eukaryotic cells can be viewed as a bi-component system where membrane lipid bilayer is underlied by the sub-membrane cytoskeleton and that it is the cytoskeleton that constitutes the mechanical scaffold of the membrane and dominates the deformability of the cellular envelope. This approach, therefore, allows probing the biomechanical properties of the sub-membrane cytoskeleton.

Here we describe a quick and simple method to measure cell stiffness. The general principle of this approach is to measure membrane deformation in response to well-defined negative pressure applied through a micropipette to the cell surface. This method provides a powerful tool to study biomechanical properties of substrate-attached cells.

شفط Micropipette من خلايا الركيزة المرفقة لتقدير تصلب الخليوي

Growing number of studies show that biomechanical properties of individual cells play major roles in multiple cellular functions, including cell ...

Creating Adhesive and Soluble Gradients for Imaging Cell Migration with Fluorescence Microscopy

Cells can sense and migrate towards higher concentrations of adhesive cues such as the glycoproteins of the extracellular matrix and soluble cues such as growth factors. Here, we outline a method to create opposing gradients of adhesive and soluble cues in a microfluidic chamber, which is compatible with live cell imaging. A copolymer of poly-L-lysine and polyethylene glycol (PLL-PEG) is employed to passivate glass coverslips and prevent non-specific adsorption of biomolecules and cells. Next, microcontact printing or dip pen lithography are used to create tracks of streptavidin on the passivated surfaces to serve as anchoring points for the biotinylated peptide arginine-glycine-aspartic acid (RGD) as the adhesive cue. A microfluidic device is placed onto the modified surface and used to create the gradient of adhesive cues (100% RGD to 0% RGD) on the streptavidin tracks. Finally, the same microfluidic device is used to create a gradient of a chemoattractant such as fetal bovine serum (FBS), as the soluble cue in the opposite direction of the gradient of adhesive cues.

A method for the assembly of adhesive and soluble gradients in a microscopy chamber for live cell migration studies is described. The engineered environment combines antifouling surfaces and adhesive tracks with solution gradients and therefore allows one to determine the relative importance of guidance cues.

إنشاء تدرجات لاصق وقابل للذوبان للهجرة الخليوي مع التصوير مضان المجهري

Cells can sense and migrate towards higher concentrations of adhesive cues such as the glycoproteins of the extracellular matrix and soluble cues such as ...

Using Adhesive Patterning to Construct 3D Paper Microfluidic Devices

We demonstrate the use of patterned aerosol adhesives to construct both planar and nonplanar 3D paper microfluidic devices. By spraying an aerosol adhesive through a metal stencil, the overall amount of adhesive used in assembling paper microfluidic devices can be significantly reduced. We show on a simple 4-layer planar paper microfluidic device that the optimal adhesive application technique and device construction style depends heavily on desired performance characteristics. By moderately increasing the overall area of a device, it is possible to dramatically decrease the wicking time and increase device success rates while also reducing the amount of adhesive required to keep the device together. Such adhesive application also causes the adhesive to form semi-permanent bonds instead of permanent bonds between paper layers, enabling single-use devices to be non-destructively disassembled after use. Nonplanar 3D origami devices also benefit from the semi-permanent bonds during folding, as it reduces the likelihood that unrelated faces may accidently stick together. Like planar devices, nonplanar structures see reduced wicking times with patterned adhesive application vs uniformly applied adhesive.

We demonstrate the use of patterned aerosol adhesives to construct 3D paper microfluidic devices. This method of adhesive application forms semi-permanent bonds between layers, enabling single-use devices to be non-destructively disassembled after use and to ease folding complex nonplanar structures.

باستخدام لاصق الزخرفة لانشاء 3D ورقة أجهزة ميكروفلويديك

We demonstrate the use of patterned aerosol adhesives to construct both planar and nonplanar 3D paper microfluidic devices. By spraying an aerosol ...

Force System with Vertical V-Bends: A 3D In Vitro Assessment of Elastic and Rigid Rectangular Archwires

A proper understanding of the force system created by various orthodontic appliances can make treatment of patients efficient and predictable. Reducing the complicated multi-bracket appliances to a simple two-bracket system for the purpose of force system evaluation will be the first step in this direction. However, much of the orthodontic biomechanics in this regard is confined to 2D experimental studies, computer modeling/analysis or theoretical extrapolation of existing models. The objective of this protocol is to design, construct and validate an in vitro 3D model capable of measuring the forces and moments generated by an archwire with a V-bend placed between two brackets. Additional objectives are to compare the force system generated by different types of archwires among themselves and to previous models. For this purpose, a 2 x 4 appliance representing a molar and an incisor has been simulated. An orthodontic wire tester (OWT) is constructed consisting of two multi-axis force transducers or load cells (nanosensors) to which the orthodontic brackets are attached. The load cells are capable of measuring the force system in all the three planes of space. Two types of archwires, stainless-steel and beta-titanium of three different sizes (0.016 x 0.022 inch, 0.017 x 0.025 inch and 0.019 x 0.025 inch), are tested. Each wire receives a single vertical V-bend systematically placed at a specific position with a predefined angle. Similar V-bends are replicated on different archwires at 11 different locations between the molar and incisor attachments. This is the first time an attempt has been made in vitro to simulate an orthodontic appliance utilizing V-bends on different archwires.

Force System with Vertical V-Bends: A 3D In Vitro Assessment of Elastic and Rigid Rectangular Archwires

The method presented here is designed to construct and validate an in vitro 3D model capable of measuring the force system generated by different archwires with V-bends placed between two brackets. Additional objectives are to compare this force system with different types of archwires and to previous models.

قوة النظام مع الانحناءات V عمودي: إجراء تقييم 3D في المختبر من أرتشويريس مستطيلة مرنة وجامدة

A proper understanding of the force system created by various orthodontic appliances can make treatment of patients efficient and predictable. Reducing ...

Rat Model of Adhesive Capsulitis of the Shoulder

This proposal aims to create an in vivo rat model of adhesive capsulitis for researching potential treatment options for this condition and other etiologies of comparable arthrofibrosis. The model includes extra-articular fixation of the shoulder in rats via scapular to humeral suturing, resulting in a secondary contracture without invading the intra-articular space and resulting in decreased rotational ROM and increased joint stiffness.
We used 10 Sprague-Dawley rats for the purpose of this study. Baseline ROM measurements were taken before glenohumeral immobilization. The rats were subjected to 8 weeks of immobilization before the fixation sutures were removed and changes in ROM and joint stiffness were evaluated. To evaluate whether immobilization resulted in a significant reduction in ROM, changes in kinematics were calculated. ROM was measured at each time point in the follow-up period and was compared to the baseline internal and external ROM measurements. In order to evaluate the stiffness, joint kinetics were calculated by determining the differences in torque (text and tint ) needed to reach the initial external rotation of 60&#176; and initial internal rotation of 80&#176;.
After the removal of the extra-articular suture fixation on follow-up day 0, we found a 63% decrease in total ROM compared to baseline. We observed continuous improvement until week 5 of follow-up, with the progress slowing down around a 19% restriction. On week 8 of follow-up, there was still an 18% restriction of ROM. Additionally, on follow-up day 0, we found the torque increased by 13.3 Nmm when compared to baseline. On week 8, the total torque was measured to be 1.4 &#177; 0.2 Nmm higher than initial measurements. This work introduces a rat model of shoulder adhesive capsulitis with lasting reduced ROM and increased stiffness.

This protocol presents an in vivo rat model of adhesive capsulitis. The model includes an internal fixation of the glenohumeral joint with extra-articular suture fixation for an extended time, resulting in a decreased rotational range of motion (ROM) and increased joint stiffness.

نموذج الفئران من اللاصق من على الكتف

This proposal aims to create an in vivo rat model of adhesive capsulitis for researching potential treatment options for this condition and other ...

Increasing Durability of Dissociated Neural Cell Cultures Using Biologically Active Coralline Matrix

Cultures of dissociated hippocampal neuronal and glial cells are a valuable experimental model for studying neural growth and function by providing high cell isolation and a controlled environment. However, the survival of hippocampal cells in vitro is compromised: most cells die during the first week of culture. It is therefore of great importance to identify ways to increase the durability of neural cells in culture.
Calcium carbonate in the form of crystalline aragonite derived from the skeleton of corals can be used as a superior, active matrix for neural cultures. By nurturing, protecting, and activating glial cells, the coral skeleton enhances the survival and growth of these cells in vitro better than other matrices.
This protocol describes a method for cultivating hippocampal cells on a coralline matrix. This matrix is generated by attaching grains of coral skeletons to culture dishes, flasks, and glass coverslips. The grains assist in improving the environment of the cells by introducing them to a fine three-dimensional (3D) environment to grow on and to form tissue-like structures. The 3D environment introduced by the coral skeleton can be optimized for the cells by grinding, which enables control over the size and density of the grains (i.e., the matrix roughness), a property that has been found to influence glial cells activity. Moreover, the use of grains makes the observation and analysis of the cultures easier, especially when using light microscopy. Hence, the protocol includes procedures for generation and optimization of the coralline matrix as a tool to improve the maintenance and functionality of neural cells in vitro.

Dissociated hippocampal cell culture is a pivotal experimental tool in neuroscience. Neural cell survival and function in culture is enhanced when coralline skeletons are used as matrices, due to their neuroprotective and neuromodulative roles. Hence, neural cells grown on coralline matrix show higher durability, and thereby are more adequate for culturing.

زيادة متانة مزارع الخلايا العصبية المنفصلة باستخدام مصفوفة المرجان النشطة بيولوجيا

Cultures of dissociated hippocampal neuronal and glial cells are a valuable experimental model for studying neural growth and function by providing high ...

Automated Two-dimensional Spatiotemporal Analysis of Mobile Single-molecule FRET Probes

Single-molecule F&#246;rster resonance energy transfer (smFRET) is a versatile technique reporting on distances in the sub-nanometer to nanometer range. It has been used in a wide range of biophysical and molecular biological experiments, including the measurement of molecular forces, characterization of conformational dynamics of biomolecules, observation of intracellular colocalization of proteins, and determination of receptor-ligand interaction times. In a widefield microscopy configuration, experiments are typically performed using surface-immobilized probes. Here, a method combining single-molecule tracking with alternating excitation (ALEX) smFRET experiments is presented, permitting the acquisition of smFRET time traces of surface-bound, yet mobile probes in plasma membranes or glass-supported lipid bilayers. For the analysis of recorded data, an automated, open-source software collection was developed supporting (i) the localization of fluorescent signals, (ii) single-particle tracking, (iii) determination of FRET-related quantities including correction factors, (iv) stringent verification of smFRET traces, and (v) intuitive presentation of the results. The generated data can conveniently be used as input for further exploration via specialized software, e.g., for the assessment of the diffusional behavior of probes or the investigation of FRET transitions.

This article presents a method for spatiotemporal analysis of mobile, single-molecule F&#246;rster resonance energy transfer (smFRET)-based probes using widefield fluorescence microscopy. The newly developed software toolkit allows the determination of smFRET time traces of moving probes, including the correct FRET efficiency and the molecular positions, as functions of time.

التحليل المكاني الزماني الآلي ثنائي الأبعاد لمجسات FRET أحادية الجزيء المتنقلة

Single-molecule F&#246;rster resonance energy transfer (smFRET) is a versatile technique reporting on distances in the sub-nanometer to nanometer range. ...

A Flexible Chamber for Time-Lapse Live-Cell Imaging with Stimulated Raman Scattering Microscopy

Stimulated Raman scattering (SRS) microscopy is a label-free chemical imaging technology. Live-cell imaging with SRS has been demonstrated for many biological and biomedical applications. However, long-term time-lapse SRS imaging of live cells has not been widely adopted. SRS microscopy often uses a high numerical aperture (NA) water-immersion objective and a high NA oil-immersion condenser to achieve high-resolution imaging. In this case, the gap between the objective and the condenser is only a few millimeters. Therefore, most commercial stage-top environmental chambers cannot be used for SRS imaging because of their large thickness with a rigid glass cover. This paper describes the design and fabrication of a flexible chamber that can be used for time-lapse live-cell imaging with transmitted SRS signal detection on an upright microscope frame. The flexibility of the chamber is achieved by using a soft material - a thin natural rubber film. The new enclosure and chamber design can be easily added to an existing SRS imaging setup. The testing and preliminary results demonstrate that the flexible chamber system enables stable, long-term, time-lapse SRS imaging of live cells, which can be used for various bioimaging applications in the future.

We report a stage-top, flexible environmental chamber for time-lapse imaging of live cells using upright stimulated Raman scattering microscopy with transmitted signal detection. Lipid droplets were imaged in SKOV3 cells treated with oleic acid for up to 24 h with a 3 min time interval.

غرفة مرنة لتصوير الخلايا الحية بفاصل زمني مع مجهر تشتت رامان المحفز

Stimulated Raman scattering (SRS) microscopy is a label-free chemical imaging technology. Live-cell imaging with SRS has been demonstrated for many ...

Synthesis of Strong Adhesive Hydrogel, Gelatin O-Nitrosobenzaldehyde

Adhesive materials have become popular biomaterials in the field of biomedical and tissue engineering. In our previous work, we presented a new material - gelatin o-nitrosobenzaldehyde (gelatin-NB) - which is mainly used for tissue regeneration and has been validated in animal models of corneal injury and inflammatory bowel disease. This is a novel hydrogel formed by modifying biological gelatin with o-nitrosobenzaldehyde (NB). Gelatin-NB was synthesized by activating the carboxyl group of NB-COOH and reacting with gelatin through 1-(3-dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide hydrochloride (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS). The obtained compound was purified to generate the final product, which can be stably stored for at least 18 months. NB has a strong adhesion to -NH2 on the tissue, which can form many C = N bonds, thus increasing the adhesion of gelatin-NB to the tissue interface. The preparation process comprises steps for the synthesis of the NB-COOH group, modification of the group, synthesis of gelatin-NB, and purification of the compound. The goal is to describe the specific synthesis process of gelatin-NB in detail and to demonstrate the application of gelatin-NB to damage repair. Moreover, the protocol is presented to further strengthen and expand the nature of the material produced by the scientific community for more applicable scenarios.

The protocol presented here shows the synthesis of a strong adhesive hydrogel gelatin o-nitrosobenzaldehyde (gelatin-NB). Gelatin-NB has rapid and efficient tissue adhesion ability, which can form a strong physical barrier to protect wound surfaces, so it is expected to be applied to the field of injury repair biotechnology.

تخليق هيدروجيل لاصق قوي ، جيلاتين O-نيتروسوبنزالديهيد

Adhesive materials have become popular biomaterials in the field of biomedical and tissue engineering. In our previous work, we presented a new material - ...