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

Bu çalışma kısmen Amerika Birleşik Devletleri (ABD) Gazi İşleri Bakanlığı Rehabilitasyon Araştırma ve Geliştirme Servisi'nden Merit Review Award IRX002611 (Capadona) ve Research Career Scientist Award IK6RX003077 (Capadona) tarafından desteklenmiştir. Ek olarak, bu çalışma kısmen Ulusal Sağlık Enstitüsü, Ulusal Nörolojik Bozukluklar ve İnme Enstitüsü R01NS110823 (Capadona / Pancrazio) ve Ulusal Bilim Vakfı Lisansüstü Araştırma Burs Programı (Krebs) tarafından da desteklenmiştir.

3D baskı için tüm kodlama dosyaları Ek Kodlama Dosyaları 1-16'da sağlanmaktadır. Temsili sonuçlarda sağlanan analiz, ticari olarak edinilen fonksiyonel silikon düzlemsel elektrot dizileri kullanılarak tanımlanmıştır (bkz.
1. Vakumlu kurutucuda gaz fazı biriktirme için taşıma tertibatı
NOT: Gaz fazı biriktirme sırasında cihazların taşınması ve tutulması için monte edilmiş aparatlar <strong...

Tanımlanan protokol, silikon düzlemsel mikroelektrot dizilerinin yüzey işlemi için tasarlanmıştır. 3D baskılı araçlar, düşük profilli konektörlere sahip Michigan tarzı mikroelektrot dizileri için özelleştirilmiştir50. İşlevsel olmayan problar, biyouyumlu bir yapıştırıcı kullanılarak 3D baskılı tırnaklara bir silikon prob yapıştırılarak monte edildi. 3D baskılı sekmeler, kullanılan ticari olarak temin edilebilen cihazlara dahil edilen konektörlere benzer boyut...

Nöroprotez cihazları, omurilik yaralanması, Amyotrofik Lateral Skleroz (ALS), serebral palsi ve amputasyonları olanlar da dahil olmak üzere çok çeşitli hasta popülasyonlarında bozulmuş veya bulunmayan duyusal ve motor yetenekleri geri kazanmayı amaçlamaktadır 1,2,3. İntrakortikal mikroelektrotlar (IME'ler), kortikal nöronlar ile nöroprotezleri kontrol etmek için kullanılan cihazlar arasında bir iletişim yolu oluşturabilir. İntrakortikal mikroelektrotların belirgin bir avantajı, nöral sinyalleri yüksek uzamsal ve zamansal çözünürlükte kaydetme yetenekleridir, bu da sonraki sinyal işleme ve beyin-bilgisayar arayüzlerinin kontrolü için tercih edilir 4,5. Ne yazık ki, intrakortikal mikroelektrotların performansı, implantasyondan sonraki aylar ila bir yıl içinde önemli ölçüde azalır 2,6,7,8. Sinyal kalitesi ve kararlılığının kaybı, teknolojinin uygulanmasını olumsuz yönde etkiler.
Gözlenen performans düşüşüne önemli bir katkıda bulunan, implantasyonla ilişkili doku hasarına ve kronik nöroinflamasyona verilen biyotik yanıttır 9,10,11. IME'lerin implantasyonu beyin dokusuna zarar verir ve reaksiyoner hücresel savunma süreçlerinin kaskadlarını başlatan sinyal moleküllerinin salınmasına neden olur. Kronik arayüz, yabancı cisim tepkisini şiddetlendirir ve cihaza proksimal dokuya zarar veren sürekli nöroinflamasyona yol açar; genellikle nöroinflamasyon, skarlaşma ve lokal nörodejenerasyon semptomları olarak kabul edilir ve sinyal kalitesinin kaydının azalmasına katkıda bulunur12,13,14,15. Sürüklenmiş aktif mikroglia ve makrofajlara sahip yoğun bir astrosit kümelenmesinden oluşan elektrodu kapsülleyen skar, azaltılmış malzeme taşınması ve enflamatuar faktörlerin lokal birikimi ile elverişsiz bir yerel ortam yaratır16,15,16,17,18.
Birçok çalışma, beynin intrakortikal mikroelektrotlara tepkisini veya yanıtı hafifletmek için yaklaşımları tanımlamıştır7. Doku tepkisini iyileştirmeye yönelik araştırma ve geliştirme, genel yapı, yüzey topolojisi, malzemeler ve kaplamalar uygulamasında değişiklikler de dahil olmak üzere bir dizi strateji içermektedir. Bu çabalar, implantasyon olayından kaynaklanan hasarı en aza indirmeyi, cihaz ile proksimal hücreler arasında daha elverişli bir arayüz oluşturmayı veya cihazlar implante edildikten sonra doku gerginliğini azaltmayı amaçlamaktadır7. Özellikle kronik biyolojik yanıtı hedef alan yöntemler, implantasyon bölgesini stabilize etmeyi ve kimyasal olarak hücre sağlığını geliştirmeyi amaçlayan çeşitli biyoaktif kaplamalara yol açmıştır. Örnekler arasında poli (etilen dioksitiyofen) (PEDOT) 19,20, karbon nanotüpler 21, hidrojeller22 gibi iletkenpolimerler ve spesifik hücresel süreçleri hedeflemek için biyoaktif moleküllerin ve ilaçların eklenmesi23,24,25 sayılabilir. Özellikle araştırma grubumuz, implante mikroelektrotlara verilen enflamatuar yanıtın azaltılmasını teşvik etmek için, cihaz implantasyonu 26 ile ilişkili travmayı en aza indirmek, cihaz / doku sertliği uyumsuzluğunu en aza indirmek 27,28,29,30,31,32,33, sterilizasyonu optimize etmek dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere birçok mekanizmayı araştırmıştır. prosedürler34,35, oksidatif stresi / hasarı azaltmak 28,36,37,38,39,40,41,42, alternatif elektrot malzemelerini keşfetmek 43 ve doğal hücre dışı matrisin nano-mimarisini taklit etmek 44,45,46 . Son zamanlarda ilgi çekici olan, mikroelektrot doku arayüzündeki nöroinflamatuar yanıtı doğrudan hafifletmek için biyomimetik yüzey kaplamalarının geliştirilmesidir39.
Arayüzün modifikasyonu, sinyal kaydı için gerekli olan yarayı ve proksimal dokuyu doğrudan hedeflemenin benzersiz yararını sunar. İmmün yanıtı şiddetlendirmeden iyileşmeyi destekleyen bir yüzey işlemi, kaliteli kayıt ömrüne fayda sağlayabilir ve intrakortikal mikroelektrotların terapötik ve araştırma potansiyelini gerçekleştirmedeki sınırlamaları ortadan kaldırabilir. Sunulan çalışma, cihazların kırılganlığını barındırırken uzun reaksiyon süreleri gerektiren mikroelektrot dizilerine yüzey işlemleri uygulamak için yöntemleri detaylandırmaktadır. Sunulan teknik, yüzey modifikasyon yöntemlerini, cihazın tedavi uygulaması boyunca kullanılamadığı fonksiyonel cihazlarla paylaşmayı amaçlamaktadır. Araçlar, işlevsel olmayan kukla probları ve fonksiyonel silikon düzlemsel mikroelektrot dizilerini işlemek için sunulmuştur.
Elektrot yüzeyini değiştirmek için sunulan yaklaşım, gaz fazı birikimi ve sulu çözeltilerle reaksiyon için fonksiyonel olmayan kukla probların veya fonksiyonel silikon düzlemsel elektrot dizilerinin güvenli bir şekilde askıya alınmasına izin verir. Bu kırılgan cihazları işlemek için birkaç 3D baskılı parça kullanılır (Şekil 1 ve Şekil 2). Mn (III) tetrakis (4-benzoik asit) porfirinin (MnTBAP) immobilizasyonunu içeren antioksidatif bir kaplama ile yüzey modifikasyonu için hem gaz hem de çözelti fazı adımlarını kullanan bir prosedüre bir örnek verilmiştir. MnTBAP, inflamasyon aracılığı47,48 gösterilmiş antioksidan özelliklere sahip sentetik bir metalloporfirindir. İşlevsel silikon düzlemsel elektrot dizileri hakkında sağlanan örnek, işlevsel olmayan cihazlar40 için daha önce bildirilen bir protokole yapılan bir güncellemeyi doğrulamaktadır. Munief ve ark.'nın bir gaz fazı biriktirme tekniğinin uyarlanması, protokolün fonksiyonel elektrotlarla uyumluluğunu destekler49. Gaz fazı birikimi, aktif MnTBAP'yi hareketsiz hale getirmek için karbodiimid çapraz bağlayıcı kimyasını içeren sulu reaksiyona hazırlık olarak yüzeyi amin işlevselleştirmek için kullanılır. Burada geliştirilen taşıma metodolojisi, diğer kaplamalara ve benzeri cihazlara uyum sağlamak için değiştirilebilen bir platform olarak sağlanmaktadır.
Protokol, fonksiyonel silikon düzlemsel elektrot dizilerine benzer boyutlara sahip bir silikon sap ve 3D baskılı sekmeden oluşan işlevsel olmayan kukla probları kullanarak yaklaşımı göstermektedir. Cihazın konektör ambalajı, verilen talimatta işlevsel olmayan kukla probun 3D baskılı sekmesine benzer olarak kabul edilir.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63500/63500fig01.jpg"> Şekil 1: Bir vakum kurutucusunda gaz fazı biriktirme sırasında fonksiyonel cihazların taşınması için 3D baskılı parçalar. (A) Yapının tabanı, 1 cm x 1 cm numune silikon kareleri (üst ok) için tutucular ve kurutucu plakaya (alt ok) sabitlemek için delikler içerir. (B) Plaka, cihazların süspansiyonunu sabitlemek için kullanılır. Bundan sonra, bu şekildeki her parça parça 1A veya 1B parçası olarak anılacaktır. Ölçek çubuğu = 1 cm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63500/63500fig01large.jpg" target="_blank">Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63500/63500fig02.jpg"> Şekil 2: Sulu çözeltide meydana gelen yüzey reaksiyonu için fonksiyonel cihazların taşınması için 3D baskılı parçalar. (A) Kültür plakasının kapağına yapıştırılacak kılavuz parça. (B) Montaj sırasında (C) ve (D) parçalarını stabilize etmek için kullanılan tezgah üstü parçalar. (C) ve (D) birlikte kuyu plakasına yerleştirilmek üzere cihazların süspansiyonunu sabitler ve (E) ayrıca (C) ve (D) parçalarını kuyu plakası kapağına sabitler. Bundan sonra, bu şeklin her panelindeki ayrı ayrı parçalar, bu şeklin panel numarasına karşılık gelen parça numaraları olarak anılacaktır. Ölçek çubuğu = 1 cm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63500/63500fig02large.jpg" target="_blank">Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</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

İntrakortikal mikroelektrotlar büyük terapötik potansiyele sahiptir. Ancak mütevazı implantasyon sürelerinden sonra önemli performans düşüşü ile karşı karşıya kalmaktadırlar. Gözlenen düşüşe önemli bir katkıda bulunan, implantın proksimalindeki nöral dokuya verilen hasar ve ardından nöroinflamatuar yanıttır. Cihazın ömrünü uzatma çabaları, doku tepkisini iyileştirmek için cihaz yüzeyine kimyasal modifikasyonlar veya kaplama uygulamalarını içerir. Bu tür yüzey işlemlerinin geliştirilmesi tipik olarak, amaçlanan uygulama için gerekli olan elektriksel bileşenlerden yoksun fonksiyonel olmayan "kukla" problar kullanılarak tamamlanır. İşlevsel cihazlara çeviri, intrakortikal mikroelektrot dizilerinin kırılganlığı göz önüne alındığında ek dikkat gerektirir. Taşıma aletleri, özellikle uzun prosedürel süreler gerektiren modifikasyonlar için, monte edilmiş cihazlara yüzey işlemlerini büyük ölçüde kolaylaştırır. Burada açıklanan taşıma aletleri, gaz fazı biriktirme ve sulu çözeltiye maruz kalma yoluyla uygulanan yüzey işlemleri için kullanılır. Kaplamanın karakterizasyonu elipsometri ve x-ışını fotoelektron spektroskopisi kullanılarak gerçekleştirilir. İşlevsel cihazlarda kaplama prosedüründen önce ve sonra elektriksel empedans spektroskopisi kayıtlarının karşılaştırılması, modifikasyonu takiben cihaz bütünlüğünü doğruladı. Açıklanan araçlar, kimyasal uyumluluğu koruyan alternatif elektrot cihazları ve arıtma yöntemleri için kolayca uyarlanabilir.

Taşıma bileşenlerinin kullanımını göstermek için, bir oksidan mediatörün immobilizasyonunu aktif silikona uyarlamak için açıklanan metodoloji uygulanmıştır. Bu kimyanın oksidatif stresi azaltmak için IME'lere uygulanması, Potter-Baker ve ark. tarafından tasarlanmış ve fonksiyonel olmayan silikon kukla problar40 üzerinde gösterilmiştir. Bu yüzey işlemi, antioksidan MnTBAP'ı, amin fonksiyonelleştirmesi yoluyla UV / ozon ile aktive edilmiş silikon yüzeyine ve ardından ...

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

Mevcut protokol, gaz biriktirme ve sulu çözelti reaksiyonları yoluyla yüzey modifikasyonu işlemleri sırasında silikon düzlemsel intrakortikal mikroelektrotların işlenmesi için kullanılan araçları açıklamaktadır. Prosedür boyunca cihazları işlemek için kullanılan bileşenlerin montajı ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.

Silikon Planar İntrakkortikal Mikroelektrotların Yüzey İşlemi için Araçlar

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

Bu protokol, intrakortikal mikroelektrot cihazlarının gaz fazı birikimi ve sulu çözelti reaksiyonu ile yüzey modifikasyonu için taşıma araçları sağlar. Bu taşıma yöntemleri, uzun reaksiyon süreleri boyunca cihaz bütünlüğünü korur. İntrakortikal mikroelektrot cihazlarının kullanım yöntemleri genellikle açıklanmaz.Bu teknik, yüzey işlemleri ve kaplamalar geliştirerek bu cihazların performansını artırmak için araştırma çabalarına fayda sağlayabilir. Başlamak için, yüzey işlemi için intrakortikal mikroelektrot cihazları veya fonksiyonel olmayan problar edinin. Malzeme testini kolaylaştırmak için, cihazların yanında işlem için substrat malzemesinin bir santimetre karelik örneklerini alın.3D baskı veya parça 1A ve 1B elde edin. Parça 1A'ya çift taraflı bir poliimid bant takın. Ayrıca, 1B parçasına tek taraflı yapıştırıcılı 3,17 milimetre kalınlığında bir köpük şerit takın.Ardından, cihazın konektör ambalajını parça 1A'daki banda yapıştırın. Delikleri hizalayarak ve paslanmaz çelik vidalar ve kanat somunları kullanarak sabitleyerek 1A ve 1B parçalarını birleştirin. 1A parçasının altındaki delikleri kullanarak fermuarlı bağlar kullanarak tertibatı vakum kurutucu tepsisine sabitleyin.Kare malzeme örneklerini çerçevenin altındaki yarıklara yerleştirin. Çözeltiyi, güvenli tertibatın karşısında ve aynı hizada vakumlu kurutucudaki uygun bir kaba yerleştirin. Tam basıncı kaydetmek için kurutucuya bir vakum göstergesi yerleştirin.Daha sonra, kurumuş kapağın portunu güvenli tertibatın yanına ve çözeltiye uygun olarak yerleştirin ve gaz fazı biriktirme işlemini tamamlayın. İlk olarak, cihazın elektrot dizisini çözelti içinde askıya almak için kuyu plakasının kapağına 19 x 10,5 milimetre boyutlarındaki dikdörtgen delikleri kesin. 3D baskı veya kılavuzları edinin.Kılavuzlardaki dikdörtgen delikleri kapaktaki deliklere hizalayarak kılavuzdaki deliğin engellenmediğinden emin olun. Siyanoakrilat yapıştırıcı kullanarak kılavuzları kapağa sabitleyin. Ardından, istenen çözeltiyi işlemin gerçekleşeceği kuyucuklara doldurun.Yüzey işlemini doğrulamak için, kare substrat numunelerini plakanın bir kuyucuğuna reaksiyon çözeltisine batırın. Prob cihazını monte etmek için, bant parçası 2B'yi bir tezgah üstüne yerleştirin. Parça 2C'nin tabanını örtmek için çift taraflı bir poliimid bant yerleştirin.Ayrıca, parça 2D'nin tabanını örtmek için tek taraflı yapıştırıcılı 3,17 milimetrelik bir köpük bant yerleştirin. Ardından, parça 2C'yi parça 2B'nin oluğuna yerleştirin. Cihazın konektör ambalajını, cihaz sapının uzunluğu askıya alınacak şekilde yönlendirilmiş banda yapıştırın.Parça 2D'yi parça 2C'ye kaydırarak cihazı sabitleyin. Montajın kenarlarını tutun ve parça 2B'den çıkarmak için dikkatlice kaldırın. 2C ve 2D parçaları üzerindeki dışa bakan yarım daireleri, montajı kuyu plakasının kapağına sığdırmak için parça 2A'daki ilgili kılavuzlarla hizalayın.Kılavuzların üzerine 2E parçasını presle takarak güvenli montaj yerleşimi. Cihazları kuyu plakasına askıya aldıktan sonra, tertibatı bir çalkalayıcıya aktarın ve dakikada 100 dönüşün altındaki hızlarda çalıştırın. Birden fazla çözelti veya yıkama adımı gerektiren reaksiyonlar için, kapağı uygun kuyucukta istenen çözeltiyi içeren yeni bir kuyu plakasına dikkatlice aktarın.Bu adımdan sonra, bant parçası 2B'yi bir tezgah üstüne yerleştirin. Cihazları kuyu plakasından çıkarmak için, 2E parçasını kapaktan çıkarın. Ardından, cihazı tutarak tertibatı dikkatlice çıkarın.Düzeneği, parça 2C tezgah üstüne ve parça 2D yukarı bakacak şekilde yönlendirin. Cihazın sapını tezgah üstüne paralel olarak hizalayın. Montajın 2C parçasını parça 2B'ye yerleştirin.Parça 2D'yi parça 2C'den ayırmak için tezgaha parça 2C'nin tırnaklarına hafif bir basınç uygulayın. Forseps kullanarak, cihazın konektör ambalajını banttan çıkarın ve cihazı bir saklama kabına aktarın. Michigan tarzı mikroelektrot dizilerinin silikon kare örneklerdeki yüzey işlemi bu protokol kullanılarak gösterilmiştir.Gaz fazı biriktirme yöntemi, APTES kullanılarak amin fonksiyonelleştirmesi için uygulandı. Bunu takiben, manganez TBAP'yi hareketsiz hale getirmek için karbodiimid çapraz bağlama kimyası kullanıldı. Silikon numunelerden elde edilen biriktirme elipsomist ölçümlerinden sonra, 7 angstromun teorik tek katman kalınlığına kıyasla, ortalama 8.5 angstrom APTES tabaka kalınlığı üretti.X-ışını foto-elektron spektroskopisi analizi, gaz fazı APTES işleminden sonra atomik azot ve karbon konsantrasyonlarının yüzdesinde bir artış olduğunu ve kimyasal birikintiye işaret ettiğini göstermiştir. Benzer şekilde, çözelti fazı immobilizasyonunu takiben manganez tespit edildi. Ayrıca, mikroelektrot dizilerinin elektriksel empedans spektroskopisi analizi için Bode grafiği, kaplama işleminden önceki ve sonraki empedans büyüklükleri arasında istatistiksel bir fark göstermedi.Böylece, kaplama işlemleri kullanılarak elektrot dizisinin başarılı bir şekilde kaplanması gerçekleştirilmiştir. Bu protokol, cihaza zarar verme riskini en aza indirerek intrakortikal mikroelektrotların yüzey modifikasyonunu kolaylaştırır. Alandaki diğerleri metodolojiyi cihazlarına ve kimyasal prosedürlerine uyarlayabilir.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Plasma Lithography Surface Patterning for Creation of Cell Networks

Plazma Litografi Yüzey Desenlendirme Hücre Ağları Oluşturma

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

İletken Mürekkepler düzlemsel ve Üç Boyutlu Baskı

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

Yumuşak Litografik işlevsellik ve Desenlendirme Oksit Silisyum ve germanyum

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

3-Boyutlu Hücre Kültürü için Self-raporlama iskeleleri

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

SiRNA Therapeutics teslimi için Gözenekli Silikon Mikropartiküller

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

Planar on Tek Molekül Floresans Mikroskopi bilayers Desteklenen

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

Ultrafiltrasyon / Nanofiltrasyon Membran Performans Testleri için üç boyutlu Baskılı mikroakışkan Çapraz akış Sistemi

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

Kimya ve Biyoalgılayıcı Uygulamaları için Silikon Nanotel Alan etkili Transistör hazırlanması

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

Gözenekli silisyum filmleri sinir büyüme faktörü taşıyıcı olarak tasarlama

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

Etch Nano mimarilerine mikroelektrotlara odaklanmış iyon ışını Litografisi

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