Name: tools for surface treatment of silicon planar intracortical microelectrodes
Uploaded: 2022-06-08T12:50:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Tools for Surface Treatment of Silicon Planar Intracortical Microelectrodes at JoVE.com

تم دعم هذه الدراسة جزئيا من قبل جائزة Merit Review Award IRX002611 (Capadona) وجائزة عالم البحث الوظيفي IK6RX003077 (Capadona) من وزارة شؤون المحاربين القدامى في الولايات المتحدة (الولايات المتحدة) خدمة أبحاث وتطوير إعادة التأهيل وإعادة التأهيل. بالإضافة إلى ذلك ، تم دعم هذا العمل جزئيا من قبل المعهد الوطني للصحة ، والمعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية R01NS110823 (Capadona / Pancrazio) ، وبرنامج زمالة أبحاث الدراسات العليا التابع للمؤسسة الوطنية للعلوم (Krebs).

يتم توفير جميع ملفات الترميز للطباعة ثلاثية الأبعاد في ملفات الترميز التكميلية 1-16. يتم وصف التحليل المقدم في النتائج التمثيلية باستخدام صفائف قطب السيليكون المستوي الوظيفية المكتسبة تجاريا (انظر جدول المواد).
1. التعامل مع التجمع لترسيب الطور الغازي ف...

تم تصميم البروتوكول الموصوف للمعالجة السطحية لمصفوفات الأقطاب الكهربائية الدقيقة المستوية من السيليكون. يتم تخصيص الأدوات المطبوعة 3D لصفائف microelectrode على غرار ميشيغان مع موصلات منخفضة المستوى50. تم تجميع المجسات غير الوظيفية عن طريق لصق مسبار السيليكون بعلامات التبويب المطب?...

تهدف الأجهزة العصبية الاصطناعية إلى استعادة القدرات الحسية والحركية الضعيفة أو الغائبة في مجموعة واسعة من المرضى ، بما في ذلك أولئك الذين يعانون من إصابة الحبل الشوكي ، والتصلب الجانبي الضموري (ALS) ، والشلل الدماغي ، والبتر1،2،3. يمكن للأقطاب الكهربائية الدقيقة داخل القشرة (IMEs) إنشاء مسار اتصال بين الخلايا العصبية القشرية والأجهزة المستخدمة للتحكم في الأطراف الاصطناعية العصبية. ميزة مميزة للأقطاب الكهربائية الدقيقة داخل القشرة هي قدرتها على تسجيل الإشارات العصبية بدقة مكانية وزمنية عالية ، والتي تفضل لمعالجة الإشارات اللاحقة والتحكم في واجهات الدماغ والكمبيوتر 4,5. لسوء الحظ ، فإن أداء الأقطاب الكهربائية الدقيقة داخل القشرة الدماغية ينخفض بشكل كبير في غضون أشهر إلى سنة بعد الزرع2،6،7،8. يؤثر فقدان جودة الإشارة واستقرارها سلبا على تطبيق التكنولوجيا.
أحد المساهمين الرئيسيين في انخفاض الأداء الملحوظ هو الاستجابة الحيوية لتلف الأنسجة المرتبط بالزرع والالتهاب العصبي المزمن9،10،11. زرع IMEs يلحق الضرر بأنسجة المخ ، مما يؤدي إلى إطلاق جزيئات الإشارات التي تبدأ سلسلة من عمليات الدفاع الخلوي الرجعية. يؤدي التفاعل المزمن إلى تفاقم استجابة الجسم الغريب ، مما يؤدي إلى التهاب عصبي مستمر يتلف الأنسجة القريبة من الجهاز ؛ غالبا ما يتم التعرف عليها كأعراض التهاب عصبي ، وندوب ، وتنكس عصبي موضعي يساهم في انخفاض تسجيل جودة الإشارة12،13،14،15. تتألف الندبة التي تغلف القطب الكهربائي من تكتل كثيف من الخلايا النجمية مع الخلايا الدبقية الصغيرة المنشطة والبلاعم المدربة ، وتخلق بيئة محلية غير مواتية مع انخفاض نقل المواد والتراكم المحلي للعوامل الالتهابية 16،15،16،17،18.
وصفت العديد من الدراسات استجابة الدماغ للأقطاب الكهربائية الدقيقة داخل القشرة أو النهج للتخفيف من الاستجابة7. وقد تضمن البحث والتطوير لتحسين استجابة الأنسجة مجموعة من الاستراتيجيات، بما في ذلك التعديلات على الهيكل العام، وطوبولوجيا السطح، والمواد، وتطبيق الطلاء. تهدف هذه الجهود إلى تقليل الضرر الناجم عن حدث الزرع ، أو إدخال واجهة أكثر ملاءمة بين الجهاز والخلايا القريبة ، أو تقليل إجهاد الأنسجة بعد زرع الأجهزة7. أدت الطرق التي تستهدف الاستجابة البيولوجية المزمنة على وجه التحديد إلى العديد من الطلاءات النشطة بيولوجيا التي تهدف إلى تحقيق الاستقرار في موقع الزرع وتعزيز صحة الخلايا كيميائيا. وتشمل الأمثلة البوليمرات الموصلة مثل بولي (إيثيلين ديوكسي ثيوفين) (PEDOT) 19،20 ، وأنابيب الكربون النانوية 21 ، والمواد الهلامية المائية22 ، وإضافة جزيئات وأدوية نشطة بيولوجيا لاستهداف عمليات خلوية محددة23،24،25. استكشفت مجموعتنا البحثية ، على وجه الخصوص ، العديد من الآليات لتعزيز الحد من الاستجابة الالتهابية للأقطاب الكهربائية الدقيقة المزروعة بما في ذلك ، على سبيل المثال لا الحصر ، تقليل الصدمة المرتبطة بزرع الجهاز26 ، وتقليل عدم تطابق تصلب الجهاز / الأنسجة27،28،29،30،31،32،33 ، وتحسين التعقيم الإجراءات34,35 ، والحد من الإجهاد / الضرر التأكسدي 28,36,37,38,39,40,41,42 ، واستكشاف مواد القطب الكهربائي البديلة 43 ، ومحاكاة البنية النانوية للمصفوفة الطبيعية خارج الخلية 44,45,46 . الاهتمام الأخير هو تطوير طلاءات السطح المحاكاة الحيوية للتخفيف من الاستجابة العصبية الالتهابية في واجهة الأنسجة microelectrode مباشرة39.
يوفر تعديل الواجهة فائدة فريدة تتمثل في استهداف الجرح والأنسجة القريبة اللازمة لتسجيل الإشارة مباشرة. يمكن للعلاج السطحي الذي يعزز الشفاء دون تفاقم الاستجابة المناعية أن يفيد مدى حياة التسجيل الجيد ويزيل القيود في تحقيق الإمكانات العلاجية والبحثية للأقطاب الكهربائية الدقيقة داخل القشرة. يفصل العمل المقدم طرق تطبيق المعالجات السطحية على صفائف الأقطاب الكهربائية الدقيقة التي تتطلب أوقات تفاعل ممتدة مع استيعاب هشاشة الأجهزة. تهدف التقنية المقدمة إلى مشاركة طرق تعديل السطح مع الأجهزة الوظيفية حيث لا يمكن التعامل مع الجهاز طوال تطبيق المعالجة. يتم تقديم الأدوات للتعامل مع تحقيقات وهمية غير وظيفية ومصفوفات الأقطاب الكهربائية المستوية المستوية من السيليكون.
يسمح النهج المقدم لتعديل سطح القطب الكهربائي بالتعليق الآمن للمجسات الوهمية غير الوظيفية أو صفائف الأقطاب الكهربائية المستوية المصنوعة من السيليكون الوظيفي لترسيب الطور الغازي والتفاعل مع المحاليل المائية. يتم استخدام العديد من القطع المطبوعة ثلاثية الأبعاد للتعامل مع هذه الأجهزة الهشة (الشكل 1 والشكل 2). يتم تقديم مثال على إجراء يستخدم كل من خطوات مرحلة الغاز والمحلول لتعديل السطح باستخدام طلاء مضاد للأكسدة ينطوي على تجميد Mn(III)tetrakis (4-benzoic acid) porphyrin (MnTBAP). MnTBAP هو ميتالوبورفيرين اصطناعي يمتلك خصائص مضادة للأكسدة مع وساطة مثبتة للالتهابات47,48. المثال المقدم على صفائف قطب السيليكون المستوي الوظيفي يتحقق من صحة تحديث لبروتوكول تم الإبلاغ عنه مسبقا للأجهزة غير الوظيفية40. يدعم تكييف تقنية ترسيب الطور الغازي من Munief et al. توافق البروتوكول مع الأقطاب الكهربائية الوظيفية49. ويستخدم ترسيب الطور الغازي لإضفاء الطابع الوظيفي على السطح استعدادا للتفاعل المائي الذي ينطوي على كيمياء الوصلة المتقاطعة للكاربوديميد لشل حركة MnTBAP النشطة. يتم توفير منهجية المناولة التي تم تطويرها هنا كمنصة يمكن تعديلها لاستيعاب الطلاء الأخرى والأجهزة المماثلة.
يوضح البروتوكول النهج باستخدام مجسات وهمية غير وظيفية تتكون من ساق سيليكون وعلامة تبويب مطبوعة 3D بأبعاد مماثلة لمصفوفات أقطاب السيليكون المستوية الوظيفية. تعتبر عبوة الموصل الخاصة بالجهاز مماثلة لعلامة التبويب المطبوعة 3D الخاصة بمسبار الدمية غير الوظيفي في التعليمات المقدمة.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63500/63500fig01.jpg"> الشكل 1: القطع المطبوعة ثلاثية الأبعاد للتعامل مع الأجهزة الوظيفية أثناء ترسيب الطور الغازي في مجفف فراغ. (أ) تتضمن قاعدة الهيكل حاملات لمربعات السيليكون النموذجية مقاس 1 سم × 1 سم (السهم العلوي) وثقوب للتأمين إلى لوحة التجفيف (السهم السفلي). (ب) تستخدم اللوحة لتأمين تعليق الأجهزة. من هنا فصاعدا ، سيتم الإشارة إلى كل قطعة في هذا الشكل إما بالقطعة 1A أو 1B. شريط المقياس = 1 سم. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63500/63500fig01large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63500/63500fig02.jpg"> الشكل 2: القطع المطبوعة ثلاثية الأبعاد للتعامل مع الأجهزة الوظيفية للتفاعل السطحي الذي يحدث في المحلول المائي. (أ) قطعة الدليل المراد لصقها على غطاء لوحة الثقافة. (ب) قطع الطاولة المستخدمة لتثبيت القطع (C) و (D) أثناء التجميع. (C) و (D) يؤمنان معا تعليق الأجهزة لوضعها في لوحة البئر ، و (E) يثبتان القطع (C) و (D) على غطاء لوحة البئر. من هنا فصاعدا ، سيشار إلى القطع الفردية في كل لوحة من هذا الشكل على أنها أرقام القطع المقابلة لرقم لوحة هذا الرقم. شريط المقياس = 1 سم. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63500/63500fig02large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.</a>

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1-[3-(Dimethylamino)propyl]-3-ethylcarbodiimide methiodide (EDC)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>165344-1G</td>
			<td>Solid, stored desiccated at -20 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>15 mL Conical Centrifuge Tubes</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-959-70C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>18 Pound Solid Nylon Cable/Zip Ties</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>EW-06830-66</td>
			<td>Length 4 inches</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-(N-Morpholino)ethanesulfonic acid (MES)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>4432-31-9</td>
			<td>Solid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-aminopropyltriethoxysilane (APTES)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>440140-100ML</td>
			<td>Liquid, container with Sure/Seal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 mL Conical Centrifuge Tubes</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-959-49A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminum foil</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>01-213-103</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminum weighing dishes</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>08-732-102</td>
			<td>Diameter 66 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bel-Art Vacuum Desiccator</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>08-594-15B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corning Costar TC-Treated Multiple Well Plates</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>CLS3527-100EA</td>
			<td>24-well plate, polystyrene</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cyanoacrylate Adhesive</td>
			<td>LocTite</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital Microscope</td>
			<td>Keyence</td>
			<td>VHX-S750E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disco DAD3350 Dicing Saw</td>
			<td>Disco</td>
			<td>DAD3350</td>
			<td>Used to cut silicon wafer into 1 cm x 1 cm samples</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Double-Sided Polyimide Tape</td>
			<td>Kapton Tape</td>
			<td>PPTDE-1/4</td>
			<td>&#188;&#8221; x 36 yds.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EP21LVMed &#8211; low viscosity, two component epoxy compound</td>
			<td>Masterbond</td>
			<td>EP21LVMed</td>
			<td>Meets USP Class VI certification, Passes ISO 10993-5 for cytotoxicity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Epilog Fusion Pro 48 Laser Machine</td>
			<td>Epilog</td>
			<td>N/A</td>
			<td>CO2 laser</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Foam tape</td>
			<td>XFasten</td>
			<td>N/A</td>
			<td>1/8&#34; Thick</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gamry Interface 1010E Potentiostat</td>
			<td>Gamry</td>
			<td>992-00129</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High precision 45&#176; curved tapered very fine point tweezers/forceps</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>12-000-131</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lab tape</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>15-901-10L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mn(III)tetrakis (4-benzoic acid) porphyrin (MnTBAP)</td>
			<td>EMD Millipore</td>
			<td>475870-25MG</td>
			<td>Solid, stored at -20 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-Hydroxysulfosuccinimide sodium salt, &#8805;98% (HPLC)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>56485-250MG</td>
			<td>Solid, stored desiccated at 4&#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Platinum clad niobium mesh anode</td>
			<td>Technic</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Clad with 125&#956;&#8221; of platinum on one side, framed in titanium with (1) 1&#8221; x 6&#8221; titanium strap centered on one 6&#8221; dimension</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicon Planar Microelectrode Array, 16 Channel</td>
			<td>NeuroNexus</td>
			<td>A1x16-3mm-100-177-CM16LP</td>
			<td>Electrode site material is iridium, shank thickness is 15 &#956;m</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicon Wafer</td>
			<td>University Wafer</td>
			<td>1575</td>
			<td>Diameter 100 mm, p-type, boron-doped, 100 oriented, resistivity 0.01-0.02 Ohm-cm, thickness 525 um, single side polished, prime grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silver/silver Chloride reference electrode</td>
			<td>Gamry Instruments</td>
			<td>930-00015</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solidworks</td>
			<td></td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless Steel Phillips Flat Head Screws</td>
			<td>McMaster Carr</td>
			<td>96877A629</td>
			<td>#8-32, 1 1/2&#34;, fully threaded</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Type I deionized water</td>
			<td>ChemWorld</td>
			<td>CW-DI1-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultimaker 3 3D printer</td>
			<td>Ultimaker</td>
			<td>&#160;N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultimaker Cura</td>
			<td>Ultimaker</td>
			<td>N/A</td>
			<td>3D printing software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultimaker NFC ABS Filament</td>
			<td>Dynamism, Inc.</td>
			<td>1621</td>
			<td>2.85 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultimaker NFC PLA Filament</td>
			<td>Dynamism, Inc.</td>
			<td>1609</td>
			<td>2.85 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum Gauge Vacuum Gauge</td>
			<td>Measureman Direct</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Glycerin Filled, 2-1/2&#8221; Dial Size, &#188;&#8221;NPT, -30&#8221; Hg/-100kpa-0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wing nuts</td>
			<td>Everbilt</td>
			<td>934917</td>
			<td>#8-32, zinc plated</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

tools for surface treatment of silicon planar intracortical microelectrodes

الأقطاب الكهربائية الدقيقة داخل القشرة تحمل إمكانات علاجية كبيرة. لكنهم يواجهون تحديا مع انخفاض كبير في الأداء بعد فترات زرع متواضعة. أحد المساهمين الرئيسيين في الانخفاض الملحوظ هو الضرر الذي يلحق بالأنسجة العصبية القريبة من الزرع والاستجابة العصبية الالتهابية اللاحقة. تشمل الجهود المبذولة لتحسين طول عمر الجهاز التعديلات الكيميائية أو تطبيقات الطلاء على سطح الجهاز لتحسين استجابة الأنسجة. عادة ما يتم الانتهاء من تطوير مثل هذه المعالجات السطحية باستخدام مجسات "وهمية" غير وظيفية تفتقر إلى المكونات الكهربائية اللازمة للتطبيق المقصود. تتطلب الترجمة إلى الأجهزة الوظيفية مزيدا من الاعتبار نظرا لهشاشة صفائف الأقطاب الكهربائية الدقيقة داخل القشرة. تسهل أدوات المناولة إلى حد كبير المعالجات السطحية للأجهزة المجمعة ، خاصة بالنسبة للتعديلات التي تتطلب أوقاتا إجرائية طويلة. تستخدم أدوات المناولة الموضحة هنا للمعالجات السطحية المطبقة عن طريق ترسيب الطور الغازي والتعرض للمحلول المائي. يتم إجراء توصيف الطلاء باستخدام قياس القطع الناقص والتحليل الطيفي للإلكترون الضوئي بالأشعة السينية. أكدت مقارنة تسجيلات التحليل الطيفي للمعاوقة الكهربائية قبل وبعد إجراء الطلاء على الأجهزة الوظيفية سلامة الجهاز بعد التعديل. يمكن تكييف الأدوات الموصوفة بسهولة مع أجهزة الأقطاب الكهربائية البديلة وطرق المعالجة التي تحافظ على التوافق الكيميائي.

لإثبات استخدام مكونات المناولة ، تم تنفيذ المنهجية الموصوفة لتكييف تجميد وسيط مؤكسد مع السيليكون المنشط. تم تصميم تطبيق هذه الكيمياء على IMEs للحد من الإجهاد التأكسدي من قبل Potter-Baker et al. وتم إثباته في تحقيقات وهمية السيليكون غير الوظيفية40. تعمل هذه المعالجة السطحية على شل حركة م...

Watch this Scientific Journal Video about Tools for Surface Treatment of Silicon Planar Intracortical Microelectrodes at JoVE.com

Tools for Surface Treatment of Silicon Planar Intracortical Microelectrodes

يصف هذا البروتوكول أدوات للتعامل مع الأقطاب الكهربائية الدقيقة داخل القشرة المستوية من السيليكون أثناء معالجات تعديل السطح عن طريق ترسب الغاز وتفاعلات المحلول المائي. يتم شرح تجميع المكونات المستخدمة للتعامل مع الأجهزة طوال الإجراء بالتفصيل.

أدوات للمعالجة السطحية للأقطاب الكهربائية الدقيقة داخل قشرة السيليكون المستوية

Intracortical microelectrodes hold great therapeutic potential. But they are challenged with significant performance reduction after modest implantation ...

يوفر هذا البروتوكول أدوات مناولة لتعديل سطح أجهزة الأقطاب الكهربائية الدقيقة داخل القشرة عن طريق ترسيب الطور الغازي وتفاعل المحلول المائي. تحافظ طرق المعالجة هذه على سلامة الجهاز طوال أوقات رد الفعل الممتدة. غالبا ما لا يتم الكشف عن طرق التعامل مع أجهزة microelectrode داخل القشرة.يمكن لهذه التقنية أن تفيد الجهود البحثية لتحسين أداء هذه الأجهزة من خلال تطوير المعالجات السطحية والطلاء. للبدء ، احصل على أجهزة microelectrode داخل القشرة أو تحقيقات غير وظيفية للمعالجة السطحية. لتسهيل اختبار المواد ، احصل على عينات بسنتيمتر مربع واحد من مادة الركيزة للمعالجة جنبا إلى جنب مع الأجهزة.الطباعة ثلاثية الأبعاد أو الحصول على قطع 1A و 1B. قم بتوصيل شريط بوليميد على الوجهين بالقطعة 1A. أيضا ، قم بتوصيل شريط رغوة بسماكة 3.17 ملم مع لاصق من جانب واحد إلى القطعة 1B.ثم ، قم بلصق عبوة الموصل الخاصة بالجهاز بالشريط الموجود على القطعة 1A. انضم إلى القطعتين 1A و 1B عن طريق محاذاة الثقوب والتأمين باستخدام مسامير الفولاذ المقاوم للصدأ والمكسرات المجنحة. اربط المجموعة بصينية التجفيف الفراغي باستخدام روابط سحابية ، باستخدام الثقوب الموجودة في الجزء السفلي من القطعة 1A.ضع عينات من المواد المربعة في الشقوق الموجودة أسفل الإطار. ضع المحلول في وعاء مناسب في المجفف الفراغي المقابل والمتماشي مع المجموعة الآمنة. ضع مقياسا فراغيا في المجفف لتسجيل الضغط الدقيق.بعد ذلك ، ضع منفذ الغطاء المجفف بالقرب من المجموعة الآمنة وتمشيا مع المحلول وأكمل ترسيب الطور الغازي. أولا ، قم بقطع ثقوب مستطيلة ذات أبعاد 19 × 10.5 ملم في غطاء لوحة البئر لتعليق مجموعة الأقطاب الكهربائية للجهاز في المحلول. 3D طباعة أو الحصول على الأدلة.قم بمحاذاة الثقوب المستطيلة في الأدلة مع الثقوب الموجودة في الغطاء ، مما يضمن عدم إعاقة الثقب الموجود في الدليل. قم بتأمين الأدلة على الغطاء باستخدام لاصق سيانو أكريلات. ثم املأ المحلول المطلوب في الآبار التي سيحدث فيها العلاج.لتأكيد المعالجة السطحية ، قم بغمر عينات الركيزة المربعة في محلول التفاعل في بئر من اللوحة. لتجميع جهاز المسبار ، قم بشريط قطعة 2B إلى أعلى مقعد. ضع شريط بوليميد على الوجهين لتغطية قاعدة القطعة 2C.أيضا ، ضع شريط رغوة 3.17 ملم مع لاصق أحادي الجانب لتغطية قاعدة القطعة 2D. ثم ، ضع القطعة 2C في أخدود القطعة 2B. قم بلصق عبوة الموصل الخاصة بالجهاز على الشريط ، موجهة بحيث يتم تعليق طول ساق الجهاز.قم بتأمين الجهاز عن طريق انزلاق قطعة 2D إلى قطعة 2C. امسك حواف التجميع وارفعها بعناية لإزالتها من القطعة 2B. قم بمحاذاة نصف الدوائر المواجهة للخارج على القطع 2C و 2D مع الأدلة المقابلة على القطعة 2A لتناسب المجموعة في غطاء لوحة البئر.ضع التجميع الآمن بواسطة القطعة 2E التي يتم تركيبها بالضغط فوق الأدلة. بعد تعليق الأجهزة في لوحة البئر ، انقل التجميع إلى شاكر واركض بسرعات أقل من 100 دورة في الدقيقة. بالنسبة للتفاعلات التي تتطلب حلولا متعددة أو خطوات غسيل ، انقل الغطاء بعناية إلى لوحة بئر جديدة تحتوي على المحلول المطلوب في البئر المناسب.بعد هذه الخطوة ، قم بشريط قطعة 2B إلى أعلى مقعد. لإزالة الأجهزة من لوحة البئر ، قم بإزالة القطعة 2E من الغطاء. ثم قم بإزالة المجموعة بعناية عن طريق الضغط على الجهاز.قم بتوجيه التجميع بحيث تواجه القطعة 2C أعلى المقعد وتواجه القطعة 2D لأعلى. قم بمحاذاة ساق الجهاز بالتوازي مع سطح المقعد. تناسب قطعة 2C من التجميع إلى قطعة 2B.ضع ضغطا طفيفا على علامات تبويب القطعة 2C في المقعد لفصل القطعة 2D عن القطعة 2C. باستخدام الملقط ، قم بإزالة عبوة الموصل الخاصة بالجهاز من الشريط وانقل الجهاز إلى حاوية تخزين. تم إثبات المعالجة السطحية لصفائف الأقطاب الكهربائية الدقيقة على غرار ميشيغان في عينات مربعة من السيليكون باستخدام هذا البروتوكول.تم تطبيق طريقة ترسيب الطور الغازي لوظائف الأمين باستخدام APTES. بعد ذلك ، تم استخدام كيمياء ربط carbodiimide لشل حركة TBAP المنغنيز. بعد قياس القطع الناقص الترسيب ، أنتجت قياسات قياس القطع الناقص من عينات السيليكون متوسط سمك طبقة APTES يبلغ 8.5 أنغستروم ، مقارنة بسمك الطبقة الأحادية النظري البالغ 7 أنغستروم.أظهر التحليل الطيفي الضوئي الإلكتروني بالأشعة السينية زيادة في النسبة المئوية للتركيزات الذرية للنيتروجين والكربون بعد معالجة APTES في الطور الغازي ، مما يشير إلى الرواسب الكيميائية. وبالمثل ، تم الكشف عن المنغنيز بعد تجميد مرحلة الحل. وعلاوة على ذلك، لم يظهر مخطط بودي لتحليل التحليل الطيفي للمعاوقة الكهربائية لصفائف الأقطاب الكهربائية الدقيقة أي فرق إحصائي بين مقادير المعاوقة قبل عملية الطلاء وبعدها.وبالتالي ، تم إجراء طلاء ناجح لمصفوفة القطب الكهربائي باستخدام عمليات الطلاء. يسهل هذا البروتوكول تعديل سطح الأقطاب الكهربائية الدقيقة داخل القشرة الدماغية عن طريق تقليل خطر تلف الجهاز. وقد يقوم آخرون في هذا المجال بتكييف المنهجية مع أجهزتهم وإجراءاتهم الكيميائية.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Plasma Lithography Surface Patterning for Creation of Cell Networks

البلازما الطباعة الحجرية الزخرفة السطحية لإنشاء شبكات الخليوي

Systematic manipulation of a cell microenvironment with micro- and nanoscale resolution is often required for deciphering various cellular and molecular ...

Planar and Three-Dimensional Printing of Conductive Inks

مستو وثلاثي الابعاد من أحبار الطباعة موصل

Printed electronics rely on low-cost, large-area fabrication routes to create flexible or multidimensional electronic, optoelectronic, and biomedical ...

Soft Lithographic Functionalization and Patterning Oxide-free Silicon and Germanium

Functionalization حجرية ناعمة وخالية من الزخرفة أوكسيد السيليكون والجرمانيوم

The development of hybrid electronic devices relies in large part on the integration of (bio)organic materials and inorganic semiconductors through a ...

Self-reporting Scaffolds for 3-Dimensional Cell Culture

سقالات الإبلاغ الذاتي للخلية ثقافة 3 الأبعاد

Culturing cells in 3D on appropriate scaffolds is thought to better mimic the in vivo microenvironment and increase cell-cell interactions. The resulting ...

Porous Silicon Microparticles for Delivery of siRNA Therapeutics

مسامية السيليكون المجهرية الدقيقة لتسليم سيرنا التداوي

Small interfering RNA (siRNA) can be used to suppress gene expression, thereby providing a new avenue for the treatment of various diseases. However, the ...

Single Molecule Fluorescence Microscopy on Planar Supported Bilayers

واحدة جزيء مضان المجهر على مستو المعتمدة طبقات ثنائية

In the course of a single decade single molecule microscopy has changed from being a secluded domain shared merely by physicists with a strong background ...

Three-Dimensionally Printed Microfluidic Cross-flow System for Ultrafiltration/Nanofiltration Membrane Performance Testing

ثلاثة بعدي مطبوعة ميكروفلويديك نظام الصليب لتدفق الترشيح الفائق / ميكن للترشيح النانوي غشاء اختبار الأداء

Minimization and management of membrane fouling is a formidable challenge in diverse industrial processes and other practices that utilize membrane ...

Preparation of Silicon Nanowire Field-effect Transistor for Chemical and Biosensing Applications

إعداد السيليكون أسلاك متناهية الصغر حقل التأثير الترانزستور لتطبيقات كيميائية وBiosensing

Surveillance using biomarkers is critical for the early detection, rapid intervention, and reduction in the incidence of diseases. In this study, we ...

Designing Porous Silicon Films as Carriers of Nerve Growth Factor

تصميم أفلام السيليكون مسامية كحاملة لعامل نمو العصب

Despite the great potential of NGF for treating neurodegenerative diseases, its therapeutic administration represents a significant challenge as the ...

Focused Ion Beam Lithography to Etch Nano-architectures into Microelectrodes

تخطيط الاشعه الايونيه المركزة لحفر نانو-البنيات في ميكرواقطاب

With advances in electronics and fabrication technology, intracortical microelectrodes have undergone substantial improvements enabling the production of ...