Biz laboratuarımızda bilgisayar tasarlanmış, 3-D baskılı sürücüler farelerde kayıt için kullanımı kaynaklı Linus D. Sun ve Jeenah Jung kabul etmek istiyorum. Buna ek olarak, mikro-sürücü ve laboratuarda tetrode teknoloji geliştirme katkılarından dolayı tüm geçmiş ve mevcut Wilson Lab üyeleri kabul etmek istiyorum.

<ol><li> Micro-sürücü dizi genel bakış Tam bir mikro-sürücü dizi birkaç ana bileşenleri (Şekil 1) oluşur: <ol><li> 21 bağımsız hareket edebilen mikro sürücüler tutan plastik taban tasarlanmış bir bilgisayar. </li><li> Sabit tetrode kılavuz tüpleri bir dizi toplanan tabanının alt kısmında bir kanül. </li><li> Her biri tetrode taşıyan ve 21 mikro diskler tek bir vida ile sürülebilir. </li><li> Tetrodes ve pre-amplifikatörleri arasında ara bağlantı için bir elektrot arayüz kartı. </li><li> Koruyucu bir koni (Şekil 1) </li><li> Tamamen monte edilmiş mikro sürücü dizide, plastik taban tüm mikro-sürücüler tutar. Her bir mikro-sürücü tek bir tetrode taşır. Tetrode elektriksel mikro sürücü dizi üst elektrot arabirimi yönetim kuruluna bağlı ve mikro sürücü dizinin alt kısmında beynin doğru çıkmak için sabit kılavuz tüpü geçer. Her bir mikro-sürücü gelişmeler ya da geri çeker tetrode üzerindeki vida açılması. </li></ol></li> <li> Plastik taban tasarımı Biz bir 3-D CAD yazılım paketi (SolidWorks), mikro-sürücü montaj tabanı tasarımı. Bu in-house tasarım sürecinin avantajı hızlı ciro ve tasarım esnekliği. Wilson laboratuvarda biz bu bölümü pek çok çeşidi, her deney kendine özgü talepleri yönelik tasarladık. 3-D model dosyasını stereolitografi kullanarak lazer tedavi edilebilir bir sıvı reçine baskılı nerede bir hizmet bürosuna gönderilir. Geri dönme süresi en az 2 gündür. Ortaya çıkan kısmı hafif, yeniden ve bir iplik tutmak için işlenebilir. Bu protokol, 21 mikro-sürücüleri tutan tek bir kayıt sitesi ve tasarlanmış bir sürücü tabanı kullanacak. SolidWorks tasarım dosyası, talep üzerine sunulacaktır. </li> <li> Plastik taban hazırlanması Plastik taban elektrot arayüz kartı ve koruyucu koni eklemek mikro sürücüler ve vidaları yerleştirmek için işlenir. Bu deliklerden yumuşak plastik taban güvenilir yazdırmak mümkün değildir, bu yüzden onları sondaj tarafından genişletmek, sonra cılız delik tasarımı. Mevcut delik ekseni ile matkap, çok düşük hızda delme önce dikkatlice hizalayın. Bir değişken hız / tork el matkabı, bu görev için iyi çalışır. <ol><li> # 61 bit kullanarak, mikro-drive vida (dış halka) için 21 pilot delik açın. </li><li> # 65 bit mikro-sürücü desteği tüpleri (iç halka) için 21 delik delin. </li><li> 1.55 mm biti ile elektrot arayüz kartı ve koruyucu koni bağlamak için kullanılan olacak delikler delin. </li><li> Plastik tabanı ile aynı hizada olacak şekilde her bir cımbız veya bir pense kullanarak delikler iç halka içine bir kol (5 mm uzunluğu 20 Ga ince duvarlı paslanmaz çelik borular) uygun basın. Kolları, mikro-sürücü desteği tüplerin düzgün hareket sağlar. Sonra, vidaları tutun tüm delikleri dokundunuz. Baskılı plastik, tipik iplik kesme musluklar daha dayanıklı konuları parçacığı oluşturan musluklar sonucu. Musluk Bu tarz büyük pilot deliklerini gerektirir. Musluk tutmak için, elde tutulan bir pin mengene kullanma: </li> <li> Mikro-sürücü vidalar için kullanılan vida boyutu (M1.2x0.25) ve kuru bir yağ ile eşleşen bir musluk kullanarak delikler dokunun. Pilot delik musluk hizalamak yardımcı olmak için, yanındaki kol uzunluğu 23 Ga boru takın. </li><li> Bizim plastik taban tasarımı ilk konuları parçacığı işlemi sırasında zarar görmediğinden emin olmak için her mikro sürücü vida deliği için bir musluk marş sahiptir. Tüm delikleri diziliyor sonra, bu dokunun başlayanlar jilet kullanarak kolayca çıkardı olabilir. </li><li> Elektrot arayüz kartı ve 1-72 musluk kullanarak koruyucu koni vida yapacak delikleri dokunun. </li></ol></li> <li> Elektrot kılavuzu tüplerin yerleştirilmesi <ol> <li> Tüm sabit elektrot kılavuz tüpleri tutan kanül yapmak için, 13 Ga paslanmaz çelik boru 1.5cm uzunluğunda bir parça kesme ve diş akrilik dremel taşlama ile yüzeye yapışmasını artırmak için pürüzlendirmek. </li><li> Bu kanül plastik taban altındaki deliğe takın, dikey eksen sürücü ile birlikte doğrusal olduğunu doğrulamak ve diş akrilik veya epoksi ile sabitleyin. 5 ile 7 mm kanül cerrahi implantasyon kolaylaştırmak maruz bırakın. </li><li> 6 cm uzunluğunda bir jilet ile 21 sabit elektrot kılavuz tüpleri (: 0,0071 &quot;0,0116, dış çapı&quot; esnek borular, iç çapı poliimid) kesin. </li><li> Kılavuz tüpleri tek kollu sürücü taban ve altındaki kolektör kanül aracılığı ile tüm yol üstündeki bir seferde besleyin. Gerekirse Görme bükülmeler veya aşırı bükülmesi ve yerine tüpler için kontrol edin. Ekleme ve tetrode kılavuz tüpleri paralel uyumu kolaylaştırmak için, bir ilk olarak 21 kılavuz tüpleri tüm desteyi besleme ile başlayabilirsinizaşağıdan kollektör kanül. Sonra, bir defada bir paket, bir kılavuz tüp kaldırmak ve paket geride bıraktığı plastik taban üst delikten onu beslemek. </li><li> Sadece 1-2 mm plastik taban üst çıkıncaya kadar kılavuz tüpler aşağı doğru itin. Kılavuz tüpleri sonuna kadar herhangi bir tutkal akışı girmemesine dikkat ederek, kollektör kanül çıkmak gibi tüpler için küçük bir miktar ince siyanoakrilat yapıştırıcı uygulayın. </li><li> Kollektör kanül altındaki kılavuz tüpleri paket fazlalığı kesmek için yeni bir jilet kullanın. </li> </ol></li><li> Mikro diskler, Fabrikasyon Her bir mikro-sürücü işlenmiş özel bir vida ve içi boş bir destek tüpü (Şekil 2) oluşur. Vida ve destek tüpü vida (Şekil 2B) serbestçe döndürmek için bırakarak, birlikte, vida bir dudak akrilik gömülü olduğu eklenir. Vidalı plastik üssü haline dişli ve destek tüpü taşıdığı tetrode ilerleyen veya geri çekilmeden sonra, vida açıldığında aşağı yukarı tahrik veya. Davranmak hayvan ayar kolaylığı için, vida kafası yarım silindir şeklinde. Bu vida için özel bir tornavida olun: <ol><li> 15 Ga paslanmaz çelik boru 5 cm kesin. </li><li> Özel vidalar birini alın ve çıkıntılı dudak eziyet. </li><li> Vida vida hortumun ucu ile aynı hizada kadar tüp içine yerleştirin. </li><li> Vida konuları etrafında boru vida kanül göre döndürmek, böylece kilitleme pense bir çift ile tekrar tekrar ezin. </li><li> Özel tornavida tutmak için bir pin mengene kullanın. Imal etmek için küçük kuyuları (3 mm x 5 mm, 2 mm derinliğinde) bir 3-D baskılı plastik kalıp kullanmak mikro-sürücüler. Her iyi destek tüpü ve vida, 2 mm arayla alt yüzeyinde iki delik vardır. Alternatif olarak, kalıplar, iyi ve delik oluşturmak için bir matkap basın kullanarak Delrin gibi bir mühendislik plastikten imal edilebilir. </li> <li> 23 Ga iğne kullanılarak ve yukarıdaki gibi, plastik taban açıklanan vida için delik dokunarak destek kanül delik temizleyerek kalıp hazırlayın. </li><li> Teflon kalıp tedavi diş akrilik serbest bırakılması için izin yağ ya da ince bir tabaka vazelin ile kuyunun içine Hattı .. </li><li> Bir vida teflon yağlayıcı ve konuları sadece iyi alt altındadır kadar özel yapılmış tornavida kullanarak kalıp içine yerleştirin. </li><li> Diş akrilik yapışmasını geliştirmek için bir taşlama ile, 14 mm uzunluğunda destek tüpünün üst 2-3 mm (23 Ga paslanmaz çelik borular) pürüzlendiriniz. Kanül üst yarıya iyi üst ve üst vida arasında kadar kalıp içine yerleştirin. </li><li> Kuyunun içine diş akrilik dökün. Süzme hareket akrilik diş vida ve destek tüpü çevresindeki tüm alanlarda akar sağlamak için kullanılır. Küçük bir iğne ile herhangi bir hava kabarcıklarını çıkarın. </li><li> Diş akrilik tamamen tedavi olana kadar bekleyin (15-30 dakika) ve daha sonra, saat yönünün tersine bilge vida çevirerek kalıptan mikro-sürücüyü çıkarmak. </li><li> Mikro sürücüler bir kalite kontrol yapmak önemlidir. Genellikle çok kalın veya çok ince bir diş akrilik neden olduğu çatlak ve / veya hava kabarcıkları, tedavi için diş akrilik inceleyin. Ayrıca, vida ve destek tüpü birbirine paralel ve vida sorunsuz çalıştığından emin olun. Bu kriterlere uymayan mikro sürücüler Vida ve destek tüpler, diş akrilik ve geri dönüşümlü ücretsiz kırık olabilir. </li><li> 21 mikro-sürücüler kadar bu işlemi tekrarlayın 5.11 ile 5.6 adım. </li></ol></li> <li> Mikro-sürücü dizinin son montaj <ol> <li> Her bir mikro-sürücü, plastik sürücü üssü haline indirin. Her bir mikro-sürücü destek tüpü ile kol iç ve sabit kılavuz tüpü üzerinde düzgün bir şekilde hareket etmelidir. Mikro sürücü alçaltılmış olarak kılavuz tüpleri toka olmadığını emin olmak için kontrol edin. </li><li> Mikro sürücüleri tamamen indirdi yerinde elektrot kılavuzu tüpleri düzeltmek için sürücü tabanının iç diş akrilik ince bir tabaka ekleyin. </li><li> Akrilik mikro sürücü hareketi kollu ve obstrüksiyon kadar tüm yol esneklik içinde tüm diş akrilik eklemeden önce mikro sürücüler düşük başarısızlık neden olacağını unutmayın. </li><li> Mikro sürücüler 1-21 Etiket. </li><li> Sürücü dizisi baş aşağı çevirin ve kılavuz tüpleri demetinin bir resim çekmek. Bu resim, her bir mikro-sürücü karşılık gelen kılavuz tüp yerini eşlemek için kullanılır olacaktır. </li><li> Birkaç mm tüm mikro-sürücüler kaldırın. </li><li> Bir sürücü tabanının altındaki her kılavuz tüp içine taşıyıcı tüp (0.005) poliimid yerleştirin. Taşıyıcı tüp fotoğraf tamamen düşürdü mikro sürücü ve kayıt üstten 1-2 mm genişletmek kimliği ilgili mikro-sürücü. </li><li> Tutkal5 dakikalık epoksi veya siyanoakrilat yapıştırıcı kullanarak mikro-sürücü desteği tüp taşıyıcı tüp. Not tutkal ya da çok ince epoksi destek kanül akışı ve mikro sürücü serbest hareket veya kötü engel olacağı için, kılavuz kanül düzeltin. Bu durumda, söz konusu mikro-tahrik ünitesi kullanılamaz. </li><li> Tamamen tüm mikro-sürücüler daha düşüktür. Taze bir jilet kullanarak kolektör kanül altındaki gömme kapalı tüm taşıyıcı tüpler kesin. </li><li> Son olarak, iki vidayı (1-72, uzunluk: 3 / 16 &quot;boyutunda) kullanarak sürücü tabanına Neuralynx elektrot arayüz kartı monte edin. </li></ol></li></ol> Bu noktada sürücü dizi tetrodes yüklü hazırdır. Mikro diskler içine nasıl yükleneceği tetrodes imalatı, ve nasıl cerrahi implantasyon için sürücü dizi hazırlamak için, bir sonraki video makalenin konular. <img src="/files/ftp_upload/1094/Figure1.png" alt="Şekil 1" /> Şekil 1 bitmiş mikro-drive dizisi Modeli. Bir mikro-drive bir dizi, birkaç önemli bileşenlerinden oluşmaktadır: tetrodes beyin girdiği bir koleksiyoncu kanül; plastik bir sürücü tabanı 21 mikro diskler, her sürücünün tek bir tetrode ön amplifikatörlere bağlayan bir elektrot arayüz kartı. <img src="/files/ftp_upload/1094/Figure2.png" alt="Şekil 2" /> Şekil 2 Özel mikro sürücü vidalar özel bir vida dizaynı A. Teknik çizimler . Vida dişli bir parçası (M1.2x0.25; 1.2 mm çap, 0.25 mm / dönüş) özellikleri, özel yapılmış tornavida ve dudak ile pürüzsüz bir kısmı (detay) eşleşen bir yarım silindir kafası B. Modeli tam bir mikro-sürücü. Destek tüpü ve özel vida diş çimento ile bağlanmıştır. Vida dudak, diş çimento gömülü ve destek tüpü yukarı veya aşağı sürüş sırasında ücretsiz döndürme için izin verir. Ek Dosyalar Baskılı sürücü temel, koruyucu koni ve SolidWorks 2008 3D CAD yazılımı mikro sürücüler kalıp yapımı için tasarlanmıştır: <ul style="list-style-type:none;"><li> : <a href="/files/ftp_upload/1094/DriveBase.SLDPRT">DriveBase.sldprt</a> sürücü taban ve koruyucu koni ve kapak modelleri içeren dosyayı indirin . </li><li> Dosyayı indirin: <a href="/files/ftp_upload/1094/MicroDriveMold.SLDPRT">MicroDriveMold.sldprt</a> mikro-sürücü kalıp modeli içeren </li></ul> 3D baskı hizmet bürosu doğrudan yerli Solidworks dosyaları işlemek değil, stereolitografi CAD biçimi (KVS) tasarım dosyaları gerektirir olamaz. Solidworks yazılımı erişim zorunda değilsiniz, ama yine de video makalede kullanılan basılı parçalar kullanmak istiyorum insanlar için biz de STL formatında tasarımları şunlardır: <ul style="list-style-type:none;"><li> : <a href="/files/ftp_upload/1094/DriveBase.STL">DriveBase.stl</a> sürücü tabanı modeli içeren dosyayı indirin </li><li> : <a href="/files/ftp_upload/1094/MicroDriveMold.STL">MicroDriveMold.stl</a> mikro sürücü kalıp modeli içeren dosyayı indirin </li><li> : <a href="/files/ftp_upload/1094/ProtectionCap.STL">ProtectionCap.stl</a> koruyucu koni için kapak modeli içeren dosyayı indirin </li><li> : <a href="/files/ftp_upload/1094/ProtectionCone.STL">ProtectionCone.stl</a> koruyucu koni modeli içeren dosyayı indirin </li></ul>

<ol>
	<li>Yamamoto, J., Wilson, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-scale+chronically+implantable+precision+motorized+microdrive+array+for+freely+behaving+animals.">Large-scale chronically implantable precision motorized microdrive array for freely behaving animals.</a> J. Neurophysiol. 100 (4), 2430-2440 (2008).</li></ol>

Bu protokol, mikro-sürücü inşa sürecinin genel özelliklerini açıklar. Bu başarıyla, birden fazla kayıt hedefleri veya kayıtları için farelerde küçük dizileri ile sürücü dizileri üretmek için modifiye edilmiştir. Hipokampus kaydına ek olarak, birçok araştırmacı bu sürücüler kortikal ve sub-kortikal yapıları hedef kullanın. Uzun vida kullanımı, derin beyin yapıları kayıt için gerekli olabilir. Sürücü tabanı için kapsamlı bir değişiklik ile, motorlu, daha hassas, uzaktan tetr...

<table>
<tbody>
	<tr>
<td>3D-printed plastic parts</td>
<td>Material</td>
<td>American Precision Prototyping (www.approto.com)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Parts are printed by stereolithography (SLA) using DSM 14120 'ABS-like', DSM 11120 'Watershed' or Accura 55 resins. Request high resolution, no sandblasting.</td>
</tr>
<tr>
<td>stainless steel tubing</td>
<td>Material</td>
<td>Small Parts (www.smallparts.com)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Cut to custom length and deburred. Sizes: 13 Ga (1pc @ 10 mm), 15 Ga (1pc @ 50 mm), 20 Ga thin wall (21pcs @ 5 mm), 23 Ga (21pcs @ 14 mm) </td>
</tr>
<tr>
<td>Dental cement powder</td>
<td>Material</td>
<td>A-M Systems (www.a-msystems.com)</td>
<td>525000</td>
<td>&nbsp;</td>
</tr>
<tr>
<td>Dental cement solvent</td>
<td>Material</td>
<td>A-M Systems</td>
<td>526000</td>
<td>&nbsp;</td>
</tr>
<tr>
<td>Electrode interface board</td>
<td>Material</td>
<td>Neuralynx (www.neuralynx.com)</td>
<td>EIB-81</td>
<td>&nbsp;</td>
</tr>
<tr>
<td>micro-drive screws</td>
<td>Material</td>
<td>Advanced Machining and Tooling (www.amtmfg.com)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Custom made screws with M1.2x0.25 threads (1.2mm major diameter; 0.25 mm thread pitch) </td>
</tr>
<tr>
<td>'Tap-Ease' tapping lubricant </td>
<td>Tool</td>
<td>AGS Company</td>
<td>TA-2</td>
<td>Available from MSC Industrial Supply (www.mscdirect.com)</td>
</tr>
<tr>
<td>Polyimide tubing </td>
<td>Material</td>
<td>IWG High Performance Conductors (www.iwghpc.com)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sizes:
30 Ga (outer diam: 0.0071", inner diam: 0.0116") 
5 mil (nominal outer diam: 0.0055", wall: 0.0010") </td>
</tr>
<tr>
<td>Cordless drill/driver </td>
<td>Tool</td>
<td>DeWalt (www.dewalt.com)</td>
<td>DC750KA </td>
<td>Any drill/driver with low-speed setting will do.</td>
</tr>
<tr>
<td>Variable-Speed Rotary Tool Kit with Flex-Shaft </td>
<td>Tool</td>
<td>Dremel (www.dremel.com)</td>
<td>3956-02</td>
<td>&nbsp;</td>
</tr>
<tr>
<td>Razor blades </td>
<td>Tool</td>
<td>VWR (www.vwr.com)</td>
<td>55411-050</td>
<td>&nbsp;</td>
</tr>
<tr>
<td>Watch glass </td>
<td>Tool</td>
<td>VWR</td>
<td>66112-107</td>
<td>&nbsp;</td>
</tr>
<tr>
<td>Tap for custom screws</td>
<td>Tool</td>
<td>Balax</td>
<td>01302</td>
<td>M1.2x0.25 Thredfloer thread-forming tap. Available from MSC Industrial Supply.</td>
</tr>
<tr>
<td>Taps</td>
<td>Tool</td>
<td>Small Parts</td>
<td>HSBT-0172, HSBT-0080 </td>
<td>1-72, 0-80 bottoming taps</td>
</tr>
<tr>
<td>Pin vise</td>
<td>Tool</td>
<td>Vargus</td>
<td>3SHC1--I </td>
<td>To hold taps. Available from MSC Industrial Supply</td>
</tr>
<tr>
<td>Drill bits</td>
<td>Tool</td>
<td>Small Parts</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sizes: 65, 61, 1.55mm</td>
</tr>
<tr>
<td>Benchtop vise</td>
<td>Tool</td>
<td>Panavise</td>
<td>301</td>
<td>Available from DigiKey (www.digikey.com).</td>
</tr>
<tr>
<td>No.2 Dumont forceps</td>
<td>Tool</td>
<td>Stoelting (www.stoeltingco.com)</td>
<td>52100-27</td>
<td>Used for inserting 20 Ga thin wall sleeves.</td>
</tr>
<tr>
<td>5-minute epoxy</td>
<td>Tool</td>
<td>Allied Electronics (www.alliedelec.com)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
</tr>
<tr>
<td>Accu-Tek Carbofib Tip Tweezers</td>
<td>Tool</td>
<td>Aven (www.aveninc.com)</td>
<td>18768 (Pattern 304)</td>
<td>Used for handling polyimide tubing.</td>
</tr>
<tr>
<td>Micro Dissecting Scissors</td>
<td>Tool</td>
<td>Biomedical Research Instruments (www.biomedinstr.com)</td>
<td>25-1000</td>
<td>Used for cutting polyimide carrier tubes</td>
</tr>
<tr>
<td>Xcelite 378M Pliers</td>
<td>Tool</td>
<td>Newark</td>
<td>96F8903</td>
<td>Used for handling stainless steel tubing and for construction of custom screwdriver.</td>
</tr>
<tr>
<td>mini pin vise</td>
<td>Tool</td>
<td>MSC Industrial Supply (www.mscdirect.com)</td>
<td>00920314 </td>
<td>Used as a handle for custom made screwdriver.</td>
</tr>		
</tbody>
</table>

micro-drive array for chronic in vivo recording: drive fabrication

Kronik nöronların büyük nüfus kayıt uyanık davranmak sıçanlarda nöronal devrelerin fonksiyonunu çalışmak için değerli bir tekniktir. Tetrodes yüksek yoğunluklu bir dizi taşıyan Basit kayıt cihazları, onlarca yüzlerce bireysel nöronların aktivitesi eş zamanlı olarak izlenmesi için izin verir. Burada biz, yirmi bir bağımsız hareket edebilen mikro sürücüler ile mikro sürücü dizi imalat için bir protokol açıklar. Bu cihaz laboratuarımızda hipokampal ve kortikal nöronların kaydetmek için başarıyla kullanılmaktadır. Biz nasıl hazırlamak için tasarlanmış özel bir mikro-sürücüler yapacak 3-D baskılı plastik üssü göstermektedir. Biz bireysel mikro diskler nasıl inşa etmek ve mikro sürücü dizi nasıl monte edildiğini göstermektedir. Tetrodes fabrikasyon olarak cerrahi implantasyon için sürücü dizisi ve altın kaplama içine tetrodes yükleme sürücü dizi, daha fazla hazırlık, bir sonraki video makalede kaplıdır.

Watch this Scientific Journal Video about Micro-drive Array for Chronic in vivo Recording: Drive Fabrication at JoVE.com

Micro-drive Array for Chronic in vivo Recording: Drive Fabrication

Bu protokolde sıçanlarda kronik elektrofizyolojik kayıtlar için bir mikro-sürücü dizi nasıl imal göstermektedir.

Micro-sürücü Kronik Array In vivo Kayıt: Sürücü Fabrikasyon

Chronic recording of large populations of neurons is a valuable technique for studying the function of neuronal circuits in awake behaving rats. ...

micro-drive-array-for-chronic-in-vivo-recording-drive-fabrication

Research

JoVE Journal

Biology

Micro-drive Array for Chronic in vivo Recording: Drive Fabrication

25.1K Görüntüleme.  MIT - Massachusetts Institute of Technology. Bu protokolde sıçanlarda kronik elektrofizyolojik kayıtlar için bir mikro-sürücü dizi nasıl imal göstermektedir.

Video: Micro-drive Array for Chronic in vivo Recording: Drive Fabrication

Population Replacement Strategies for Controlling Vector Populations and the Use of Wolbachia pipientis for Genetic Drive

In this video, Jason Rasgon discusses population replacement strategies to control vector-borne diseases such as malaria and dengue. "Population replacement" is the replacement of wild vector populations (that are competent to transmit pathogens) with those that are not competent to transmit pathogens. There are several theoretical strategies to accomplish this. One is to exploit the maternally-inherited symbiotic bacteria Wolbachia pipientis. Wolbachia is a widespread reproductive parasite that spreads in a selfish manner at the extent of its host's fitness. Jason Rasgon discusses, in detail, the basic biology of this bacterial symbiont and various ways to use it for control of vector-borne diseases.

In this interview, Jason Rasgon explains the concept of genetic drive and the characteristics of an effective gene drive system. The use of the endosymbiotic bacterium, Wolbachia pipientis, as a means to spread genes through mosquito populations, is hypothesized.

Genetik Kontrolü Sürücü için Vektör Nüfus ve Wolbachia pipientis Kullanımı Nüfus Değiştirme Stratejileri

In this video, Jason Rasgon discusses population replacement strategies to control vector-borne diseases such as malaria and dengue. "Population ...

Biyoloji

Application of Light-cured Dental Adhesive Resin for Mounting Electrodes or Microdialysis Probes in Chronic Experiments

In chronic recording experiments, self-curing dental acrylic resins have been used as a mounting base of electrodes or microdialysis-probes. Since these acrylics do not bond to the bone, screws have been used as anchors. However, in small experimental animals like finches or mouse, their craniums are very fragile and can not successfully hold the anchors. In this report, we propose a new application of light-curing dental resins for mounting base of electrodes or microdialysis probes in chronic experiments. This material allows direct bonding to the cranium. Therefore, anchor screws are not required and surgical field can be reduced considerably. Past experiences show that the bonding effect maintains more than 2 months. Conventional resin's window of time when the materials are pliable and workable is a few minutes. However, the window of working time for these dental adhesives is significantly wider and adjustable.

In this report, we propose a new application of light-curing dental resins for mounting base of electrodes or microdialysis probes in chronic experiments. This material allows direct bonding to the cranium.

Kronik Deneyleri Montaj Elektrotlar veya mikrodiyaliz Problar Işık tedavi Diş Yapıştırıcı Reçine Uygulama

In chronic recording experiments, self-curing dental acrylic resins have been used as a mounting base of electrodes or microdialysis-probes. Since these ...

A Craniotomy Surgery Procedure for Chronic Brain Imaging

Imaging techniques are becoming increasingly important in the study brain function. Among them, two-photon laser scanning microscopy has emerged as an extremely useful method, because it allows the study of the live intact brain. With appropriate preparations, this technique allows the observation of the same cortical area chronically, from minutes to months. In this video, we show a preparation for chronic in vivo imaging of the brain using two-photon microscopy. This technique was initially pioneered by Dr. Karel Svoboda, who is now a Howard Hughes Medical Institute Investigator at Janelia Farm. Preparations like the one shown here can be used for imaging of neocortical structure (e.g., dendritic and axonal dynamics),  to record neuronal activity using calcium-sensitive dyes, to image cortical blood flow dynamics, or for intrinsic optical imaging studies. Deep imaging of the neocortex is possible with optimal cranial window surgeries. Operating under the most sterile conditions possible to avoid infections, together with using extreme care to do not damage the dura mater during the surgery, will result in successful and long-lasting glass-covered cranial windows.


This video and protocol demonstrate how to implant a glass-covered cranial window in rodents. These preparations can be used for chronic in vivo two-photon imaging of the neocortex over time scales of months. It may also be used for other types of imaging, including optical intrinsic signal imaging.

Kronik Beyin Görüntüleme Kraniyotomi Cerrahi Prosedür

Imaging techniques are becoming increasingly important in the study brain function. Among them, two-photon laser scanning microscopy has emerged as an ...

Micro-drive Array for Chronic in vivo Recording: Tetrode Assembly

The tetrode, a bundle of four electrodes, has proven to be a valuable tool for the simultaneous recording of multiple neurons in-vivo.  The differential amplitude of action potential signatures over the channels of a tetrode allows for the isolation of single-unit activity from multi-unit signals.  The ability to precisely control the stereotaxic location and depth of the tetrode is critical for studying coordinated neural activity across brain regions.  In combination with a micro-drive array, it is possible to achieve precise placement and stable control of many tetrodes over the course of days to weeks.  In this protocol, we demonstrate how to fabricate and condition tetrodes using basic tools and materials, install the tetrodes into a multi-drive tetrode array for chronic in-vivo recording in the rat, make ground wire connections to the micro-drive array, and attach a protective cone onto the micro-drive array in order to protect the tetrodes from physical contact with the environment.



Micro-drive Array for Chronic in vivo Recording: Tetrode Assembly

In this protocol we demonstrate how to fabricate and condition tetrodes for use with a micro-drive array, which was designed for chronic electrophysiological recordings in rats. In addition, we illustrate the final stages of micro-drive array construction, which includes installing ground wires and a protective cone.

Micro-sürücü Kronik Array In vivo Kayıt: Tetrode Meclisi

The tetrode, a bundle of four electrodes, has proven to be a valuable tool for the simultaneous recording of multiple neurons in-vivo.  The differential ...

Electrophysiological Recording in the Drosophila Embryo

Drosophila is a premier genetic model for the study of both embryonic development and functional neuroscience. Traditionally, these fields are quite isolated from each other, with largely independent histories and scientific communities. However, the interface between these usually disparate fields is the developmental programs underlying acquisition of functional electrical signaling properties and differentiation of functional chemical synapses during the final phases of neural circuit formation. This interface is a critically important area for investigation. In Drosophila, these phases of functional development occur during a period of &lt;8 hours (at 25&deg;C) during the last third of embryogenesis. This late developmental period was long considered intractable to investigation owing to the deposition of a tough, impermeable epidermal cuticle. A breakthrough advance was the application of water-polymerizing surgical glue that can be locally applied to the cuticle to enable controlled dissection of late-stage embryos. With a dorsal longitudinal incision, the embryo can be laid flat, exposing the ventral nerve cord and body wall musculature to experimental investigation. Whole-cell patch-clamp techniques can then be employed to record from individually-identifiable neurons and somatic muscles. These recording configurations have been used to track the appearance and maturation of ionic currents and action potential propagation in both neurons and muscles. Genetic mutants affecting these electrical properties have been characterized to reveal the molecular composition of ion channels and associated signaling complexes, and to begin exploration of the molecular mechanisms of functional differentiation. A particular focus has been the assembly of synaptic connections, both in the central nervous system and periphery. The glutamatergic neuromuscular junction (NMJ) is most accessible to a combination of optical imaging and electrophysiological recording. A glass suction electrode is used to stimulate the peripheral nerve, with excitatory junction current (EJC) recordings made in the voltage-clamped muscle. This recording configuration has been used to chart the functional differentiation of the synapse, and track the appearance and maturation of presynaptic glutamate release properties. In addition, postsynaptic properties can be assayed independently via iontophoretic or pressure application of glutamate directly to the muscle surface, to measure the appearance and maturation of the glutamate receptor fields. Thus, both pre- and postsynaptic elements can be monitored separately or in combination during embryonic synaptogenesis. This system has been heavily used to isolate and characterize genetic mutants that impair embryonic synapse formation, and thus reveal the molecular mechanisms governing the specification and differentiation of synapse connections and functional synaptic signaling properties.

Electrophysiological Recording in the Drosophila Embryo

Electrophysiological recordings from Drosophila embryos allow analyses of developing muscle and neuron electrical properties, as well as characterization of functional synaptogenesis at the glutamatergic neuromuscular junction and central cholinergic and GABAergic synapses.

Elektrofizyolojik Kayıt Drosophila Embriyo

Drosophila is a premier genetic model for the study of both embryonic development and functional neuroscience. Traditionally, these fields are quite ...

In vivo-like Organotypic Murine Retinal Wholemount Culture

Targeted ablations of genes and analysis of animal models is the classical strategy for enrolling specific retinal gene function. However, transgenic, retina-specific or conditional knockout mouse models often display early lethality or suffer from severe malformations, preventing an analysis beyond embryonic or early postnatal stages.
Primary cell culture is an alternative to investigate the effects of exogenously applied recombinant factors, overexpression of genes or siRNA-mediated gene knockdown in a controlled environment. Dissociated cell culture has the advantage that the endogenous signals reaching the target cells are reduced, thereby facilitating the identification of exogenously triggered effects after pharmacological manipulation. However, important cell-cell interactions are initially destroyed by enzymatic digestion or mechanical dissociation, even if re-aggregated retinospheroid cultures1 are used.
By contrast, organotypic retinal wholemount cultures provide a system close to the physiological in vivo situation with neuronal interactions and connections still preserved2-5.
In this video article we provide a step by step demonstration of (1) the establishment of in vivo-like organotypic retinal wholemount cultures including dissection peculiarities of embryonic, postnatal and adult murine eyes and (2) a dissociation and cytospin procedure for analysis of neuronal apoptosis and retinal cell proliferation in organotypic wholemounts, e.g. after culture in the presence of exogenously applied recombinant factors.

In vivo-like Organotypic Murine Retinal Wholemount Culture

This video article demonstrates the establishment of organotypic retinal wholemount cultures and a cytospin procedure for analysis of exogenously induced effects. Organotypic retinal wholemount cultures mimic the in vivo situation and significantly facilitate the accessibility of murine retinas for experimental manipulations while circumventing the disadvantages of classical murine animal models.

Organotipik murin Retina Wholemount Kültür in vivo

Targeted ablations of genes and analysis of animal models is the classical strategy for enrolling specific retinal gene function. However, transgenic, ...

Ambulatory ECG Recording in Mice

Telemetric ECG recording in mice is essential to understanding the mechanisms behind arrhythmias, conduction disorders, and sudden cardiac death. Although the surface ECG is utilized for short-term measurements of waveform intervals, it is not practical for long-term studies of heart rate variability or the capture of rare episodes of arrhythmias. Implantable ECG telemeters offer the advantages of simple surgical implantation, long-term recording of electrograms in ambulatory mice, and scalability with simultaneous recordings of multiple animals. Here, we present a step-by-step guide to the implantation of telemeters for ambulatory ECG recording in mice. Careful adherence to aseptic technique is required for favorable survival results with the possibility of implantation and recording from weeks to months. Thus, implantable ECG telemetry is a valuable tool for detection of critical information on cardiac electrophysiology in ambulatory animal models such as the mouse. 

Telemetric ECG has emerged as an essential tool in evaluating animal models for cardiac arrhythmias and sudden cardiac death. Here, we present a stepwise guide to telemetric ECG recordings for application in long-term ambulatory ECG monitoring in mice.

Farelerde ambulatuvar EKG Kaydı

Telemetric ECG recording in mice is essential to understanding the mechanisms behind arrhythmias, conduction disorders, and sudden cardiac death. Although ...

One-channel Cell-attached Patch-clamp Recording

Ion channel proteins are universal devices for fast communication across biological membranes. The temporal signature of the ionic flux they generate depends on properties intrinsic to each channel protein as well as the mechanism by which it is generated and controlled and represents an important area of current research. Information about the operational dynamics of ion channel proteins can be obtained by observing long stretches of current produced by a single molecule. Described here is a protocol for obtaining one-channel cell-attached patch-clamp current recordings for a ligand gated ion channel, the NMDA receptor, expressed heterologously in HEK293 cells or natively in cortical neurons. Also provided are instructions on how to adapt the method to other ion channels of interest by presenting the example of the mechano-sensitive channel PIEZO1. This method can provide data regarding the channel&#8217;s conductance properties and the temporal sequence of open-closed conformations that make up the channel&#8217;s activation mechanism, thus helping to understand their functions in health and disease.

Described here is a procedure for obtaining long stretches of current recording from one ion channel with the cell-attached patch-clamp technique. This method allows for observing, in real time, the pattern of open-close channel conformations that underlie the biological signal. These data inform about channel properties in undisturbed biological membranes.

Tek kanallı bir hücre-bağlı Patch-clamp kayıt

Ion channel proteins are universal devices for fast communication across biological membranes. The temporal signature of the ionic flux they generate ...

Array Comparative Genomic Hybridization (Array CGH) for Detection of Genomic Copy Number Variants

Array CGH for the detection of genomic copy number variants has replaced G-banded karyotype analysis. This paper describes the technology and its application in a clinical diagnostic service laboratory. DNA extracted from a patient&#8217;s sample (blood, saliva or other tissue types) is labeled with a fluorochrome (either cyanine 5 or cyanine 3). A reference DNA sample is labeled with the opposite fluorochrome. There follows a cleanup step to remove unincorporated nucleotides before the labeled DNAs are mixed and resuspended in a hybridization buffer and applied to an array comprising ~60,000 oligonucleotide probes from loci across the genome, with high probe density in clinically important areas. Following hybridization, the arrays are washed, then scanned and the resulting images are analyzed to measure the red and green fluorescence for each probe. Software is used to assess the quality of each probe measurement, calculate the ratio of red to green fluorescence and detect potential copy number variants.

Array Comparative Genomic Hybridization Array CGH for Detection of Genomic Copy Number Variants

Array CGH for the detection of genomic copy number variants has replaced G-banded karyotype analysis. This paper describes the technology and its application in a diagnostic service laboratory.

Genomik Kopya Sayısı Variantların Algılama için dizi Karşılaştırmalı Genomik Hibridizasyon (CGH Array)

Array CGH for the detection of genomic copy number variants has replaced G-banded karyotype analysis. This paper describes the technology and its ...

Measuring DNA Damage and Repair in Mouse Splenocytes After Chronic In Vivo Exposure to Very Low Doses of Beta- and Gamma-Radiation

Low dose radiation exposure may produce a variety of biological effects that are different in quantity and quality from the effects produced by high radiation doses. Addressing questions related to environmental, occupational and public health safety in a proper and scientifically justified manner heavily relies on the ability to accurately measure the biological effects of low dose pollutants, such as ionizing radiation and chemical substances. DNA damage and repair are the most important early indicators of health risks due to their potential long term consequences, such as cancer. Here we describe a protocol to study the effect of chronic in vivo exposure to low doses of &#947;- and &#946;-radiation on DNA damage and repair in mouse spleen cells. Using a commonly accepted marker of DNA double-strand breaks, phosphorylated histone H2AX called &#947;H2AX, we demonstrate how it can be used to evaluate not only the levels of DNA damage, but also changes in the DNA repair capacity potentially produced by low dose in vivo exposures. Flow cytometry allows fast, accurate and reliable measurement of immunofluorescently labeled &#947;H2AX in a large number of samples. DNA double-strand break repair can be evaluated by exposing extracted splenocytes to a challenging dose of 2 Gy to produce a sufficient number of DNA breaks to trigger repair and by measuring the induced (1 hr post-irradiation) and residual DNA damage (24 hrs post-irradiation). Residual DNA damage would be indicative of incomplete repair and the risk of long-term genomic instability and cancer. Combined with other assays and end-points that can easily be measured in such in vivo studies (e.g., chromosomal aberrations, micronuclei frequencies in bone marrow reticulocytes, gene expression, etc.), this approach allows an accurate and contextual evaluation of the biological effects of low level stressors.

Measuring DNA Damage and Repair in Mouse Splenocytes After Chronic In Vivo Exposure to Very Low Doses of Beta- and Gamma-Radiation

A protocol to evaluate changes in DNA damage levels and DNA repair capacity that may be induced by chronic in vivo low dose irradiation in mouse spleen lymphocytes, by measuring phosphorylated histone H2AX, a marker of DNA double-strand breaks, using flow cytometry is presented.

Kronik sonra fare dalak DNA hasar ve Onarım Ölçme<em&gt; In Vivo</em&gt; Beta ve gamma-Radyasyonun Çok Düşük Doz Maruz Kalma

Low dose radiation exposure may produce a variety of biological effects that are different in quantity and quality from the effects produced by high ...