Bu çalışma NIH NIDCD Y1-DC-8002-01 tarafından desteklenmiştir. Bu çalışma Sözleşme DE-AC52-07NA27344 altında Lawrence Livermore Ulusal Laboratuarı tarafından ABD Enerji Bakanlığı&#39;nın himayesinde gerçekleştirildi.

1.. Sertleştirici için Probe Meclisi Protokolün bu kısmı takviyenin bir silikon takviyenin imalat ve bir ince film polimer probunun düzeneğini tarif etmektedir. 1 önerilen katılaştıncı ile birlikte tipik bir polimer sinir probu Şekil göstermektedir. Sertleştirici tasarım detayları, Şekil 2 &#39;de gösterilmiştir. Bu tasarım özelliği, yeni bir kanal montaj sırasında sıvı yapıştırıcı dağıtmak için kullanılan kendi uzunluğu boyunca uzanan &quot;fitilleme&quot; sığdır. Takviyenin daha geniş kısmı montaj ve cerrahi yerleştirme sırasında kullanımı için bir sekme olduğunu. Sekmesinde bir rezervuar kanala bağlanır. Bileşen, standart işlemler kullanılarak mikroimalat silikondan imal edilir. <ol><li> Bir emme kanalı ile silikon takviye takviyenin arzu edilen kalınlığına eşit bir cihaz tabaka kalınlığı olan bir silikon üzerinde yalıtkan (SOI) levhanın (imal edilmiştir <strong&gt; Şekil 3A). Sertleştirici kalınlığı makul 20-100 mikron. Bu takviyenin genişliği sondanın üstüne bağ arabiriminden yapıştırıcı taşmasını önlemek için yardımcı olan prob genişliği, 20-30 um &#39;den daha küçük olması önerilir. Öncelikle esneklik kanalları kuru kazınmış standart Bosch süreci (Şekil 3B) kullanıyorsunuz. Daha sonra, takviye geometrisi gömülü oksit tabakası (Şekil 3C) üzerinde duran bir uzun etch ile tanımlanır. Son olarak, sertleştiriciler% 49 hidroflorik asit (Şekil 3D), ıslak aşındırma gömülü oksit tabakası tarafından serbest bırakılır. Takviyelerin iyice yıkandıktan sonra, 15 dakika boyunca iyonu giderilmiş suda bekletin. </li><li> Rezervuara molekül ağırlığı 10000 g / mol olan polietilen glikol ile bir pelet (PEG) (Şekil 4) yerleştirin. PEG erir ve kılcal hareket ile kanalın içine ilerler, böylece 65 ° C&#39;ye kadar sertleştirici ısıtın. Daha sonra katılaşmaya oda sıcaklığına soğumaya. </li&gt; <li> Şekil 5 flip çip yapıştırıcının şematik kurmak gösterir. Sonra aracı kafa ile sertleştirici pick up, baş aşağı çevirmek çip yapıştırıcının taban sahnede sertleştirici yerleştirin. Baş aşağı taban sahnede probu yerleştirin. Flip çip birleştirme düzeni kullanılarak, sertleştirici ve prob hizalamak ve daha sonra sertleştirici alt ve bir prob üzerine yerleştirin. </li><li> Kapak çip birleştirme düzeninin taban aşaması alt-tabakaya ısı uygulamak için bir ısıtma elemanı olmalıdır. Sertleştirici yerleştirildikten sonra, 65 ° C&#39;de bir kez daha ısı düzeneğini PEG için, bir dakika yeniden ergitme ve prob ve takviyenin arasındaki ara doldurmak için başlamak için izin verin. Katılaşmaya soğutun. </li><li> Üzerinde derleme çevirin ve üst inceleyin. PEG tamamen sonda ile takviyenin arasındaki arayüzü doldurmak için izin vermek için gerektiği kadar tekrar ısıtın. Prob şeffaf olduğu için, bu görsel olarak değerlendirilebilir. Montaj üst-(prob-) kadar yan ısıtıcı üzerinde oturuyor gibi, elle 1-3 e yerleştirmeksekme üzerine katı PEG Xtra topakları bu bölgede ek takviye (Şekil 6) temin prob üzerinde erime böylece. Son olarak, montaj PEG katılaşır ve böylece soğumaya bırakın. Bu noktada, montaj cerrahi sokulması için hazır hale gelir. </li></ol> 2. Ekleme ve Çıkarma <ol><li> Sekme bölgede mikromanipülatör koluna takviyenin arkasını yapıştırılmasıyla Şekil 7A&#39;da gösterildiği gibi bir mikromanipülatör prob takviye düzeneği monte edin. Bu çift taraflı bant veya çimento ile yapılabilir, ancak yapıştırıcı ile prob temas etmemesine özen olabilir. Geçici kolayca düşük kuvvet ile kaldırılabilir şekilde yapıştırıcı macun küçük bir parça ile micromanipulator prob konektör ucunu sabitleyin. </li><li> Hedef üzerinde prob aksamını yerleştirin ve istenen yerleştirme hızı ile prob takın. Bu protokol geliştirilirken 0,13-0,5 mm / sn Ekleme hızı kullanıldı. &#39;/ Li&gt; <li> Hemen yavaşça mikromanipülatör ikinci probun bağlayıcı ucunu kaldırmak ve bu ikinci bir manipülatör kolunun (Şekil 7B) gibi, bir at yüzeye dinlenme. PEG probu yer değiştirmesi önlemek için çözünmesi başlamadan önce bu yapılmalıdır. </li><li> PEG çözmek için zaman tanıyın. Bu zaman miktarı, PEG molekül ağırlığı ve prob ve takviyenin arasındaki temas alanına bağlıdır. Örneğin 10,000 gr / mol, bir mikroelektrot prob yaklaşık 6 mm çapında ve 306 mm olan bir uygun sertleştirici PEG molekül ağırlığına sahip, 15 dakika bir zaman yeterli miktarda olduğu bulunmuştur. Protokolün 3. Bölüm gereken erime süresini test etmek için bir yöntem sunar. Bu süre boyunca, hedef (Şekil 7C) üzerinde herhangi bir PEG çözünmesi sekme ve ekleme noktası etrafında bir damlalık ile fosfat tamponlu tuzlu su (PBS) uygulanır. </li><li> Bir motorlu micropositioner kullanarak, bir yer değiştirme uygulayarak takviyenin çıkarma başlar5 mm / sn &#39;lik bir hızda 100 um. Bu ilk hızlı hareket herhangi bir statik sürtünmeden ve prob deplasman en aza indirmek için yardımcı olur. Sonra, yaklaşık 0.1 mm / saniye (Şekil 7D) daha yavaş bir hızda sertleştirici ayıklanmasını tamamlamak. </li><li> Gerçek bir cerrahi durumunda, 21 &#39;de gösterildiği gibi, sonda güvenli ve korumak için ekleme yerinde jel, silikon ve / veya dental akrilik uygulamak için, normal işlemleri ile devam etmektedir. </li></ol> 3. Agaroz jel testi Protokolün bu kısmı kütle mekanik özellikleri, pH, ve beyin dokusu 17,22 arasında tuzluluk yaklaşan bir% 0.6 agaroz jeli içinde takviyenin çıkarma incelemek için kurmak ve prosedür açıklanmaktadır. Jel kısa mesafeler üzerinden neredeyse şeffaf olduğundan, takviye ayırma ve prob deplasman görülebilir. <ol><li> Fosfat tamponlu tuzlu su (PBS) içinde% 0.6 agaroz içinde bir çözeltisi hazırlandı. Bir ELE karıştırıntamamen agaroz tozu eritmek için sıcaklık sokulur. Sığ bir akrilik kutuya çözüm dökün, jel derin 3/4- 1 olmalıdır. Bir saat boyunca oda sıcaklığında ayarlanmış jel izin verin. </li><li> Dışarı kuru kalmaması sertleştirilmiş jel PBS ile doymuş olduğundan emin olun, ve 37 ° C jel ısı </li><li> Şekil 8&#39;de gösterildiği gibi agaroz jel mikromanipülatör, kutusu ve mikroskobik kamera sistemi kurun. </li><li> Jel ve kutunun yan tarafında (şekil 8) arasında kaydırarak jel kutuya, bir cam referans referans yerleştirin. Dijital mikroskop görüş alanında referans miyar komponenti ile ilgili özellikleri kare için bir diş kullan. </li><li> Adım 2.1 &#39;de tarif edildiği gibi mikromanipülatör sonda düzeneğini monte edin. </li><li> Yaklaşık 1 mm referans miyar komponenti arkasında jeli üzerinde sonda düzeneğini. </li><li> Görüş alanında istenen bir derinliğe için rehberlik kamerayı kullanarak, jel içine sonda yerleştirin. &#39;/ Li&gt; <li> Hemen yakındaki bir yüzey üzerinde dinlenmek için prob konektör ucunu hareket ettirin. </li><li> Prob (referans fiducial özellikleri biraz odak dışında olabilir) odaklanmak için kamera görüntüsüne herhangi gerekli ayarlamaları yapın. Prob konumu bir fotoğrafını çekin. </li><li> PEG (bu zaman değişebilir, ve aslında, test edilecek olan bir parametre olabilir) çözünmeye bırakılır. Jel üzerinde olduğunu PEG çözünmesi sekmesini yakınındaki PBS uygulayın. </li><li> Eğer istenirse video yakalama başlatın ve aşama 2.5 de tarif edildiği gibi takviyenin çıkarılması başlar. Ayıklama tamamlandığında, prob konumu son bir fotoğrafını çeker. </li><li> Sertleştirici ekstraksiyon öncesi ve sonrası görüntüleri karşılaştırmak için görüntü işleme araçlarını kullanın. Görüntüleri (align) kaydetmek için görüş alanında görünür referans miyar komponenti üzerinde özelliklerini kullanın. Prob üzerinde bilinen özelliklerinden boyutuna göre görüntü ölçeğini kalibre edin. Prob yerinden mesafeyi ölçün. </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>

Yazarlar herhangi bir maddi çıkarları var.

Burada tarif edilen metot, bir biodissolvable yapıştırıcı ile ayrı bir takviye için ince film polimer probları takmak için, iyi kontrol edilen bir işlem sağlar. Ayrıca, bu gibi çıkarılabilir bir takviye ve belirli bir prob-sertleştirici konfigürasyon için in vitro prosedür doğrulamak için bir tekniği uygulamak için önerilen cerrahi prosedür sunulmuştur. Isteğe bağlı olarak sert bir takviye yapılabilir için, bu yöntem nispeten uzun sondalar (&gt; 3 mm) yerleştirilmesini kolaylaş...

Mikroelektrod diziler bir nörobilim önemli bir araç yanı sıra protez gibi gelişen klinik uygulamalardır. Özellikle, delici mikro elektrot sondalar, beyin, omurilik, ve periferal sinirlerde hücreleri ile yakın temas yoluyla nöronal aktivitenin uyarılmasını ve kayıt sağlar. Implante nöral problar için büyük bir meydan okuma uyarım ve kayıt fonksiyonları istikrar ve uzun ömürlü. Mikroelektrot prob ve nöral doku arasındaki etkileşimin modellenmesi ve deneysel çalışmalar bozulması için, bir mekanizma nedeniyle sistemi ve doku 1-3 arasında küçük nispi hareketi sinir dokusunun mikro yırtılma olduğunu ileri sürmüşlerdir. Bir çözelti, daha yakın nispi mikro-en aza indirmek için nöral doku toplu sertlik özelliklerine uygun problar, esnek imal etmektir. Bu nedenle, böyle bir polimid ve Parylene gibi biyo-uyumlu polimerler, ince film Mikroelektronikler için uygun alt-tabakalar olarak kabul edilmiştirtrode 4-8 inceledi. Esnek probların bir değiş tokuş nöral doku içine eklemek zor olmasıdır. Araştırmacılar, arzu edilen mekanik özellikleri korurken esnek bir prob sokulmasını kolaylaştırmak için çeşitli yaklaşımlar geliştirmişlerdir. Tasarımlar bir sınıfı diğer bölgelerinde uyumu muhafaza ederken, belirli bir bölüm veya eksende sertliğini arttırmak için polimer prob geometri değiştirir. Bu kaburgalar ya da başka malzemeler 9,10 katmanları dahil edilmesi ile başarılmıştır. Diğer bir yaklaşım, biyolojik olarak parçalanabilir malzeme 11 ile doldurulur polimer Sonda tasarımı bir 3-D kanal bütünleştirir. Bu prob geçici kasıldı edilebilir ve kanal bitip kanalizasyon dışarı yerleştirilmesi malzeme sonra. Bununla birlikte, sürekli olarak son implante edilmiş cihazın geometrisini değiştirmek gibi, bu gibi yöntemler, esnek probun arzu edilen bazı özelliklerini olumsuz yönde etkileyebilir. N yapar Bir yöntemNihai sonda geometrisini değiştirmek ot geçici cihazı 12-14 sertleştirmek için biyolojik malzeme ile polimer cihaz kapsüllemek olmaktadır. Bununla birlikte, tipik biyolojik olarak bozunabilir malzeme silisyum daha küçük büyüklükte Young modülleri emir ve bunun sonucunda aynı sertliği elde etmek için daha büyük bir kalınlık gerektirir. Yeterli prob yerleştirme daha zor hale daha yuvarlak veya künt ucu neden olabilir kaplama. Erir kaplamalar maruz beri Ayrıca, doku ile temas halinde hemen çözülmesi bunların risk, hatta yakınlığı vardır. Yöntemlerin bir başka sınıfı, doku içine implante edildikten sonra sertlikteki düşüren yeni prob substratı malzemeler kullanmaktadır. Bu tür malzemeler, şekil belleği olan polimerler 15 ve bir mekanik uyarlanabilir nanokompozit 16 içerir. Bu maddeler yerleştirildikten sonra önemli ölçüde esneme modülü olarak azaltmak mümkün, ve daha yakından hizmeti t prob ile sonuçlanabilirnöral doku h mekanik özellikleri. Ancak, sertlik ulaşılabilir aralığı hala sınırlı, bu yüzden silikon veya tungsten teller çok yüksek sertlik eşdeğer sağlamak mümkün olmayabilir. Bu nedenle, son derece düşük bir sertliğe sahip çok uzun (örneğin,&gt; 3 mm) veya esnek olan sondaların durumunda, geçici olarak daha sert bir sertleştirici tutturulmasına yönelik bir yöntem yine de gerekebilir. Rapor Yine başka umut verici bir yöntem kat mekik ve esnek sonda 17 arasındaki yüzey etkileşimi özelleştirmek için kalıcı bir öz-montaj tek tabaka (SAM) ile bir sertleşme servis edilir. Kuru, prob elektrostatik kaplı mekik yapışır. Yerleştirilmesinden sonra, su servis elde edilebilir, böylece transfer gelen prob ayıran, hidrofilik yüzey üzerine hareket eder. Azaltılmış prob deplasman Servisi ekstraksiyon (85 mikron) saptandı. Ancak, elektrostatik etkileşimler t için sonda tutano mekik, yerleştirilmesinden önce ve sırasında mekik göre sonda kayma bazı riski vardır. Bu esnek prob güvenli bir sokma esnasında probun tutan bir geçici biodissolvable yapışkan bir madde ile bir katılaştırıcı ile bağlı olduğu bir yöntem geliştirdik. Kullanılan sondalar 2-4 GPa sırasına elastik modülüne sahip polimid, yapılmıştır. Takviye ~ 200 GPa arasında bir elastik modül ile, silikondan imal edilmiştir. Bağlı olduğunda, silikon sertliği sokulmasını kolaylaştırmak, hakimdir. Sonra doku içine yerleştirilen, yapışkan malzeme çözdüğü ve takviye başlangıç ​​esnekliği için sonda geri ekstre edilmiştir. Biz biodissolvable yapışkan malzeme olarak polietilen glikol (PEG) seçilir. PEG gibi sinir probları, doku mühendisliği ve ilaç dağıtım 11,18,19 olarak implante uygulamalarda kullanılmaktadır. Bazı kanıtlar PEG beyinde nöroenflamatuar yanıtı zayıflatabilir önerdidoku 18,20. Sukroz, poli laktik-ko-glikolik asit (PLGA) ve polivinil alkol (PVA) de dahil olmak üzere diğer muhtemel malzemeler ile karşılaştırıldığında, PEG sırasına (çok sayıda implant ameliyatları için uygun bir ölçek olan biyolojik sıvılar içinde bir erime süresi vardır molekül ağırlığına bağlı olarak on dakika). Buna ek olarak, değişen sıcaklıklarda, oda sıcaklığında sıvı ve katı olan 50-65 ° C arasında Bu özellik, bizim hassas montaj işlemi için özellikle uygun hale getirir. Ayrıca, SAM benzer 17 &#39;de açıklanan çözünmüş PEG takviyenin çıkarılmasını kolaylaştıran, hidrofiliktir. Bu avantajlı yaklaşım üniforma kaplanmasını ve doğru ve tekrarlanabilir uyum sağlamak yeni bir takviye tasarım ve metodik montaj sürecinde etkindir. Montaj işlemi için ek olarak, ameliyat esnasında çıkarılabilir takviyesi uygulanması yöntemini, hem de sti çıkarılması değerlendirmek için bir in vitro prosedür mevcutffener. Bu tarifnamede sunulan protokol, kullanıcı, esnek bir polimer mikroelektrot probu sahip olduğunu varsayar. Bir takviyenin bu sonda takviyenin ve montaj imalat ilişkin protokolünün parçası mikroimalat tesiste bulunan ortak araçlarına erişim varsayar. Ekleme ve çıkarma ile ilgili protokol, olası bir nörolojik odaklı laboratuarda gerçekleştirilecektir.

<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

Esnek malzeme mikro-neden olduğu olumsuz doku yanıtı en aza indirir, çünkü biyo-uyumlu bir ince film polimerden yapılmış nöral arabirim cihazları için Mikroelektrod diziler fonksiyonel kullanım süresi uzatılabilir olması bekleniyor. Ancak, esneklik doğru sinir doku içine sokulan engeller. Bu makalede, geçici olarak, sondanın kesin, cerrahi sokulmasını kolaylaştırmak için biodissolvable polietilen glikol (PEG) kullanılarak sert bir takviyenin esnek bir mikroelektrot sonda takmak için bir yöntemi gösterir. Benzersiz bir takviye tasarım probun uzunluğu boyunca PEG yapışkan maddenin eşit olarak dağılımı için izin verir. Flip-çip bağlama, mikro paket olarak kullanılan bir araç, takviyenin doğru ve tekrarlanabilir hizalama ve prob takılmasını sağlar. Sonda ve takviye cerrahi sonra PEG takviye prob bırakarak elde edilebilir, böylece çözmek için bırakılır, birlikte implanteyerinde. Son olarak, bir in vitro test yöntemi, beyin dokusu, bir agaroz jel modelinde takviye çıkarma değerlendirmek için kullanılır. İmplantasyondan Bu yaklaşım (&gt; 3 mm) daha esnek bir prob için özellikle avantajlı olduğu kanıtlanmıştır. Ayrıca çift taraflı esnek problar implant uygulanabilir bir yöntem sağlar. Bugüne kadar, tekniğin sıçan korteks çeşitli in vivo kayıt verileri elde etmek için kullanılmıştır.

Bu ekleme tekniği ISO 10993 biyouyumluluk standartlarını geçti ve kronik implantasyon için amaçlanan LLNL ince film poliimid probları ile bağlantılı olarak kullanılmıştır. Tipik bir ince-film poliimid prob dar bölgede uzun, yaklaşık 10 mm olan bir silikon sertleştirici ile birlikte, Şekil 1 &#39;de gösterilmiştir. Şekil 2&#39;de gösterildiği gibi, bu takviye, kendi uzunluğu boyunca uzanan bir emme kanalı bulunur. 3 silikon dışında bu takviye...

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

Esnek sinir mikroelektrodlu prob yerleştirilmesi polietilen glikol (PEG) ile sert katılaştmcılarla sondalar takılarak etkindir. Benzersiz bir montaj işlemi üniforma ve tekrarlanabilir eki sağlar. Doku içine yerleştirilmesinden sonra, PEG çözdüğü ve takviye ekstre edilmiştir. Bir in vitro test yöntemi, agaroz jel tekniği değerlendirir.

Biodissolvable Yapıştırıcı ile Attached sert katılaştıncılar kullanma Esnek Sinir Sondalar ekleme

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 Görüntüleme.  Lawrence Livermore National Laboratory.  Esnek sinir mikroelektrodlu prob yerleştirilmesi polietilen glikol (PEG) ile sert katılaştmcılarla sondalar takılarak etkindir. Benzersiz bir montaj işlemi üniforma ve tekrarlanabilir eki sağlar. Doku içine yerleştirilmesinden sonra, PEG çözdüğü ve takviye ekstre edilmiştir. Bir in vitro test yöntemi, agaroz jel tekniği değerlendirir. 

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.

Silan Kaplin Ajanlar kullanarak Silika Optik Biyosensörler için Biyolojik Probları takılması

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

Biyomühendislik

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.

Substrat bağlı Hücrelerinin Mikropipet Aspirasyon Hücre Rijitlik tahmin etmek

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.

Floresan Mikroskobu ile Görüntüleme Hücre Göç Yapıştırıcı ve Çözünür Degradeler oluşturma

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

Fabrication and Implantation of Miniature Dual-element Strain Gages for Measuring In Vivo Gastrointestinal Contractions in Rodents.

Gastrointestinal dysfunction remains a major cause of morbidity and mortality. Indeed, gastrointestinal (GI) motility in health and disease remains an area of productive research with over 1,400 published animal studies in just the last 5 years. Numerous techniques have been developed for quantifying smooth muscle activity of the stomach, small intestine, and colon. In vitro and ex vivo techniques offer powerful tools for mechanistic studies of GI function, but outside the context of the integrated systems inherent to an intact organism. Typically, measuring in vivo smooth muscle contractions of the stomach has involved an anesthetized preparation coupled with the introduction of a surgically placed pressure sensor, a static pressure load such as a mildly inflated balloon or by distending the stomach with fluid under barostatically-controlled feedback. Yet many of these approaches present unique disadvantages regarding both the interpretation of results as well as applicability for in vivo use in conscious experimental animal models. The use of dual element strain gages that have been affixed to the serosal surface of the GI tract has offered numerous experimental advantages, which may continue to outweigh the disadvantages. Since these gages are not commercially available, this video presentation provides a detailed, step-by-step guide to the fabrication of the current design of these gages. The strain gage described in this protocol is a design for recording gastric motility in rats. This design has been modified for recording smooth muscle activity along the entire GI tract and requires only subtle variation in the overall fabrication. Representative data from the entire GI tract are included as well as discussion of analysis methods, data interpretation and presentation.

Fabrication and Implantation of Miniature Dual-element Strain Gages for Measuring In Vivo Gastrointestinal Contractions in Rodents.

The in vivo measurement of smooth muscle contractions along the gastrointestinal tract of laboratory animals remains a powerful, though underutilized, technique. Flexible, dual element strain gages are not commercially available and require fabrication. This protocol describes the construction of reliable, inexpensive strain gages for acute or chronic implantation in rodents.

Ölçüm Minyatür Çift elemanlı deformasyon ölçüm aletlerinin imalat ve implantasyon<em&gt; In Vivo</em&gt; Kemirgenler Gastrointestinal Kasılmalar.

Gastrointestinal dysfunction remains a major cause of morbidity and mortality. Indeed, gastrointestinal (GI) motility in health and disease remains an ...

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.

3D Kağıt mikroakışkan Cihazlar Construct Yapışkan Desenlendirme kullanma

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.

Zorla dikey V-bükme sistemiyle: esnek ve sert dikdörtgen Archwires 3D Vitro değerlendirilmesi

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.

Yapışkanlı Capsulitis omuz fare modeli

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.

Biyolojik Olarak Aktif Mercan Matrisi Kullanılarak Ayrışmış Nöral Hücre Kültürlerinin Dayanıklılığının Arttırılması

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.

Mobil Tek Moleküllü FRET Problarının Otomatik İki Boyutlu Mekansal Analizi

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.

Uyarılmış Raman Saçılma Mikroskobu ile Hızlandırılmış Canlı Hücre Görüntüleme için Esnek Bir Oda

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