Name: patterned photostimulation with digital micromirror devices to investigate dendritic integration across branch points
Uploaded: 2011-03-02T17:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Patterned Photostimulation with Digital Micromirror Devices to Investigate Dendritic Integration Across Branch Points at JoVE.com

<p class="jove_content"> Detta arbete stöddes av en RO1 från NIH och recensioner Merit från VA Research Service till C.-MT, och ett individuellt NRSA till CWL </p>

<p class="jove_title"> Allmän konstruktion överväganden </p><p class="jove_content"> Om våglängden av foto stimulering är i det synliga området, till exempel för optogenetic experiment, kommer utformningen av systemet betydligt enklare än för UV fotolys experiment. Man behöver bara köpa en dual-modul kamera port som är tillgänglig från alla mikroskop företag. Den DMD planet kan placeras på konjugat bildplanet av antingen en av de två kamerans portar. Men i UV-fotolys ljuset kommer från DMD måste föras in genom epi-belysning...

<ol>
	<li>Scanziani, M., Hausser, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiology+in+the+age+of+light.">Electrophysiology in the age of light.</a> <em style='font-style: italic'>Nature</em>. <b>461</b>, 930-939 (2009).</li><li>Tang, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photolysis+of+caged+neurotransmitters:+Theory+and+procedures+for+light+delivery.">Photolysis of caged neurotransmitters: Theory and procedures for light delivery.</a> <em style='font-style: italic'>Curr. Prot. Neurosci</em>. , 6.21.1-6.21.12 (2006).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nature+Technology+Feature,+Cell+imaging:+Light+activated.">Nature Technology Feature, Cell imaging: Light activated.</a> <em style='font-style: italic'>Nature</em>. <b>456</b>, 826-827 (2008).</li><li>Lutz, C., Otis, T. S., DeSars, V., Charpak, S., DeGregorio, D. A., Emiliani, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Holographic+photolysis+of+caged+neurotransmitters.">Holographic photolysis of caged neurotransmitters.</a> <em style='font-style: italic'>Nature Methods</em>. <b>5</b>, 821-827 (2008).</li><li>Hornbeck, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> <em style='font-style: italic'>Digital Light Processing and MEMs: An overview</em>. , .</li></ol>

<p class="jove_content"> Fördelen med DMD-baserade photostimulation strategi är mest uppenbara för situationer där målet upptar ett relativt stort område. Om målet av intresse är mycket litet, till exempel ett par Dendritutskotten, sekventiell skanning konfokala och 2-photon system kommer sannolikt att vara det bättre tillvägagångssätt. En betydande svaghet i DMD metoden är dess ineffektivt utnyttjande av tillgängligt ljus. Huvuddelen av tillgängligt ljus nödvändigtvis riktat till OFF speglar och inte används. </p><p class="jo...

Erratum: Patterned Photostimulation with Digital Micromirror Devices to Investigate Dendritic Integration Across Branch Points

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Modern upright fluorescent microscope</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>CCD camera and image acquisition software</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Computer and data acquisition/interface system</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>DLP Discovery Developer Kit </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>ALP3 USB interface</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>S2 + Optics w/LED</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Dual camera port unit</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>355nm frequency tripled NdVO4 laser (~1 W)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>DPSS Laser Inc.</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Laser shutter Model LS6</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Uniblitz</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Multimode optical fiber and fiber stretcher Model# 915</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Canadian Instrument and Research, Ltd </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>100 um core multimode fiber</td>
</tr>
<tr>
<td>Multimode Fiber launcher </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Oz Optics</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Signal generator</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>up to 50 kHz</td>
</tr>
<tr>
<td>Beam collimator</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Olympus</td>
<td>DApo20UV340</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>UV relay lens</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Special Optics</td>
<td>#: 54-25-60-355</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>
	

patterned photostimulation with digital micromirror devices to investigate dendritic integration across branch points

<p class="jove_content"> Ljus är en mångsidig och exakt sätt att kontrollera neuronala retbarhet. Införandet nyligen av ljuskänsliga effektenheter som kanal-rhodopsin och bur signalsubstanser har lett till intressen i att utveckla bättre sätt att kontrollera mönster av ljus i tid och rum som är användbara för experimentell neurovetenskap. En vanlig strategi som används i konfokala och 2-fotonen mikroskopi, är att fokusera ljus till en diffraktion begränsad plats och sedan skanna den enda platsen sekventiellt över regionen av intresse. Detta förhållningssätt blir problematiskt om stora områden skall stimuleras inom en kort tidsintervall, ett problem som mer gäller för photostimulation än för avbildning. En alternativ strategi är att projicera hela geografiska mönster på målet med hjälp av en digital micromirror device (DMD). Det DMD tillvägagångssätt är tilltalande eftersom maskinvarukomponenter är relativt billiga och stöds av kommersiella intressen. Eftersom ett sådant system inte är tillgängligt för upprätt mikroskop, kommer vi att diskutera viktiga frågor i byggandet och driften av ett sådant DMD system. Även om vi främst kommer att beskriva uppbyggnaden av systemet för UV fotolys, kommer de ändringar för att bygga mycket enklare synligt ljus för optogenetic experiment också tillhandahållas. UV fotolys systemet användes för att carryout experiment för att studera en grundläggande fråga inom neurovetenskap, hur rumsligt fördelad ingångar samordnas mellan distala dendritiska gren poäng. Resultaten tyder på att integration kan vara icke-linjär i grenen poäng och supralinearity är till stor del medieras av NMDA-receptorer. </p>

Watch this Scientific Journal Video about Patterned Photostimulation with Digital Micromirror Devices to Investigate Dendritic Integration Across Branch Points at JoVE.com

Patterned Photostimulation with Digital Micromirror Devices to Investigate Dendritic Integration Across Branch Points

<p class="jove_content">Digital Micromirror enheter (DMD) kan generera komplexa mönster i tid och rum som man kan styra neuronala retbarhet. Frågor av betydelse för utformning, byggande och drift av DMD system diskuteras. Ett sådant system gjorde det möjligt för demonstration av icke-linjära integration mellan distala dendritiska gren poäng.</p>

Mönstrade Photostimulation med Digital Micromirror enheter för att undersöka Dendritiska integrationen över Branch poäng

Light is a versatile and precise means to control neuronal excitability. The recent introduction of light sensitive effectors such as channel-rhodopsin ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Creating Two-Dimensional Patterned Substrates for Protein and Cell Confinement

Att skapa två-dimensionell Mönstrad substrat för Protein och Cell inneslutning

Microcontact printing provides a rapid, highly reproducible method for the creation of well-defined patterned substrates.1  While microcontact printing ...

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the <em>Ex Vivo</em> Study of Aortic Heart Valves

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

Design av en cyklisk tryck Bioreaktor för<em> Ex vivo</em> Studie av Aorta hjärtklaffar

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic ...

Models and Methods to Evaluate Transport of Drug Delivery Systems Across Cellular Barriers

Modeller och metoder för att utvärdera Transport av Drug Delivery System Across Cellular Hinder

Sub-micrometer carriers (nanocarriers; NCs) enhance efficacy of drugs by improving solubility, stability, circulation time, targeting, and release. ...

Helical Organization of Blood Coagulation Factor VIII on Lipid Nanotubes

Helical Organisation av koagulationsfaktor VIII på Lipid Nanorör

Cryo-electron microscopy (Cryo-EM)1 is a powerful approach to investigate the functional structure of proteins and complexes in a hydrated state and ...

Planar Gradient Diffusion System to Investigate Chemotaxis in a 3D Collagen Matrix

Planar Gradient Diffusion System för att undersöka Chemotaxis i en 3D kollagenmatris

The importance of cell migration can be seen through the development of human life. When cells migrate, they generate forces and transfer these forces to ...

Fabrication of a Functionalized Magnetic Bacterial Nanocellulose with Iron Oxide Nanoparticles

Tillverkning av en funktionaliserad Magnetic bakteriell Nanocellulosa med järnoxid nanopartiklar

In this study, bacterial nanocellulose (BNC) produced by the bacteria Gluconacetobacter xylinus is synthesized and impregnated in situ with iron oxide ...

Fabricating Cotton Analytical Devices

Tillverka Cotton Analytical Devices

A robust, low-cost analytical device should be user-friendly, rapid, and affordable. Such devices should also be able to operate with scarce samples and ...

Using Adhesive Patterning to Construct 3D Paper Microfluidic Devices

Använda Lim Mönstring att konstruera 3D Paper Mikrofluidikanordningar

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

An Experimental and Finite Element Protocol to Investigate the Transport of Neutral and Charged Solutes across Articular Cartilage

En Experimental och Finite Element protokoll för att undersöka transport av neutrala och laddade Lösta ämnen över Ledbrosk

Osteoarthritis (OA) is a debilitating disease that is associated with degeneration of articular cartilage and subchondral bone. Degeneration of articular ...

Soft Lithographic Procedure for Producing Plastic Microfluidic Devices with View-ports Transparent to Visible and Infrared Light

Mjuk litografiskt förfarande för att producera plast mikroflödessystem enheter med Visa-portar Transparent för synligt och infrarött ljus

Infrared (IR) spectro-microscopy of living biological samples is hampered by the absorption of water in the mid-IR range and by the lack of suitable ...