하이브리드 마이크로드라이브 설계를 통해 실험자는 여러 뇌 영역에서 기록할 뿐만 아니라 수율과 안정성을 최적화하기 위해 다양한 유형의 전극을 선택할 수 있습니다. 우리는 자유롭게 움직이는 마우스를 가진 생체 내 실험을 위한 마이크로드라이브 어레이에서 조정가능하고 재사용가능한 9개의 테트로드, 실리콘 선형 프로브 및 광섬유를 결합했습니다. 이 기술은 쥐 나 마모셋과 같은 다른 큰 동물에 쉽게 적응 할 수 있습니다.
실리콘 프로브는 매우 취약합니다. 예를 들어 광섬유를 조정할 때와 셔틀 어셈블리를 마이크로드라이브로 회전할 때는 프로브를 다룰 때 주의해야 합니다. 마이크로 드라이브 어레이는 5개의 부분으로 구성됩니다.
실리콘 프로브에 대한 마이크로 드라이브 나사를 준비하려면 먼저 마이크로 드라이브의 플라스틱 패턴을 인쇄하고 패턴 주위에 테이프를 배치하여 패턴 주위에 임시 벽을 만듭니다. 액체 실리콘 젤을 패턴에 붓고 부드러운 흔들림으로 기포를 제거합니다. 실리콘이 경화되면 패턴에서 실리콘 젤 몰드를 조심스럽게 제거하십시오.
다음으로 회전 분쇄기를 사용하여 23 게이지 스테인리스 스틸 와이어 튜브의 길이 18 및 9.5mm를 자르고 그라인더를 사용하여 튜브의 상위 2 ~3mm를 거칠게합니다. 소량의 실리콘 오일을 사용자 정의 나사에 적용하고 튜브와 나사를 금형에 넣습니다. 금형에 치과 아크릴을 붓고 주사기를 사용하여 튜브와 나사 주변의 기포를 제거합니다.
치과 아크릴이 완전히 경화되면 금형에서 마이크로 드라이브 나사를 제거하고 펜치를 사용하여 18mm 와이어 팁의 한쪽 끝에서 60도 각도로 6mm구부립니다. 터닝 도구를 사용하여 마이크로드라이브 나사를 회전하여 품질을 확인한 다음 마이크로드라이브 나사를 마이크로드라이브 어레이 본체에 설치하고 나사를 돌려 원활하게 위아래로 이동할 수 있는지 확인합니다. 실리콘 프로브에 대한 셔틀을 준비하려면 날카로운 가위를 사용하여 PEEK의 두 5mm 길이를 자르고 셔틀의 양쪽에 튜브를 정렬합니다.
튜브를 에폭시로 셔틀에 접착하고 소량의 실리콘 오일을 가이드 포스트에 적용합니다. 에폭시가 건조되면 마이크로 드라이브 어레이 바디의 가이드 포스트 위에 셔틀을 배치하여 품질을 확인합니다. 셔틀은 과도한 마찰없이 원활하게 움직여야합니다.
optorode를 준비하려면 루비 커터를 사용하여 광섬유 조각을 길이 21mm로 절단하고 평평하고 반짝일 때까지 섬유 팁을 갈아줍니다. 팁이 준비되면 실리콘 프로브의 전면에 광섬유를 200 내지 300 마이크로미터를 부드럽게 배치하고 투명 테이프로 섬유를 일시적으로 고정한 다음 소량의 에폭시로 실리콘 프로브의 베이스에 광섬유를 접착하고 에폭시가 5시간 동안 치료할 수 있도록 한다. 실리콘 프로브에 셔틀을 부착하려면 실리콘 프로브 베이스의 뒷면에 소량의 에폭시를 적용하고 셔틀과 실리콘 프로브 베이스 사이의 간격의 형성을 피하기 위해 2 ~ 3 분 동안 실리콘 프로브 베이스에 셔틀의 바닥 부분을 부드럽게 고정합니다.
에폭시가 완전히 경화되면 미세 핀셋으로 셔틀의 홈을 잡고 현미경을 사용하여 셔틀 튜브를 본체의 가이드 포스트에 조심스럽게 배치합니다. 나사를 돌려 마이크로드라이브 나사를 나사 구멍에 삽입하고 L 모양의 튜브 끝을 셔틀 헤드의 홈에 삽입하여 실리콘 프로브와 마이크로 드라이브 나사를 교전시합니다. 다음으로 두 개의 숫자 0 나사를 3.5mm 스레드 길이로 자르고 팁을 갈아서 버를 제거합니다.
프로브 커넥터 홀더를 어레이 본체에 배치하고 실리콘 프로브 전기 커넥터를 홀더에 삽입합니다. 숫자 0 나사를 삽입하여 프로브 커넥터 홀더를 고정합니다. 에폭시를 사용하여 프로브를 마이크로드라이브 어레이 본체에 붙이지 않도록 주의해야 하는 홀더의 실리콘 프로브 커넥터를 고정하십시오.
페룰 홀더를 옵토 실리콘 프로브와 마이크로드라이브 어레이 바디에 부착하려면 2개의 숫자 0 나사를 6mm 나사 길이로 자르고 팁을 갈아줍니다. 2번 0 기계 나사 너트의 바깥쪽을 갈아서 2.5~3mm 의 외경을 가진 작은 육사 견과류를 만들고 홀더의 구성 요소 A에 0 나사를 삽입합니다. 나사 머리를 에폭시로 붙입니다.
소량의 실리콘 그리스를 성분 A와 B에 적용하여 신체와의 마찰을 줄입니다. 역 핀셋을 사용하여 구성 요소 A를 신체에 일시적으로 삽입하고 구성 요소 A.Thread의 나사에 사용자 정의 너트를 배치하고 펜치를 사용하여 너트를 조여 ferrule 홀더를 본체에 고정시하십시오. 섬유 페룰을 섬유 페룰 홀더의 홈에 삽입하여 섬유 페룰이 홀더로부터 4~5mm 나오도록 주의하십시오.
페룰과 홀더 홈 사이에 소량의 에폭시를 적용합니다. 에폭시가 경화되면 너트를 풀고 마이크로드라이브 나사를 돌려 셔틀및 페룰 홀더를 검사하여 원활한 움직임을 확인한 다음, 페룰 홀더가 맨 위에 있고 셔틀 튜브가 여전히 가이드 포스트와 연관되어 있을 때 프로브 팁이 몸으로 완전히 후퇴하는지 확인합니다. 쉴드 콘을 부착하려면 콘 외부에서 3.5mm 번호 0 나사 2개를 고정하여 마이크로 드라이브를 제자리에 고정시하십시오.
테이블에 설명된 타임라인에 따라 시공이 완료되면 마이크로드라이브 어레이를 5일 이내에 설정할 수 있습니다. 테트로드 조정 동작 성능이 선형 트랙과 열린 필드에서 테스트할 수 있습니다. 두 가지 유형의 실험에서 마우스는 약 30분 동안 자유롭게 탐색할 수 있으며 전기 생리학적 신호는 기록 세션 전반에 걸쳐 심한 동작 관련 소음 없이 기록됩니다.
광 자극은 해마의 CA1 서브필드에 투영되는 내측 내측 피질 층 3 뉴런을 자극하기 위해 내측 내측 피질에서 수행될 수 있다. 자발적인 스파이크 활동과 로컬 필드 잠재력은 마우스가 자고있을 때 테트로데와 실리콘 프로브에서 기록됩니다. 본 대표적인 실험에서 테트로데에 기록된 좌측 필드 전위는 모든 테트로드가 CA1 피라미드 세포 층 부근에 위치했다는 것을 시사하는 큰 파급 활동을 보여 주었다.
이 분석에서 빛 유도 반응 활동은 처음 내측 내측 피질에서 관찰되었고, 이어서 13-18밀리초의 대기 시간으로 CA1 내의 활동이 뒤따랐다. 정전이 없는 환경에서 마이크로드라이브 본체에 광실리콘 프로브를 삽입하십시오. 차폐 콘은 종이 와 테이프 와 같은 재료로 대체 할 수 있습니다.
이를 통해 마이크로드라이브 의 속도를 최대 20%까지 줄일 수 있으며, 마이크로드라이브 설계는 여러 뇌 영역을 측정 및 조작하고 다양한 뇌 구조의 역학 및 상호 작용을 조사하기 위해 전극을 효과적으로 조합하기 위한 유연한 선택을 제공합니다.
