マイクロ流体ネットワークを用いた脳スライスの刺激と標準灌流チャンバー

Summary

我々は、さまざまな神経伝達物質によく制御された方法で脳のスライスのマイクロスケールの表面を露出させる標準的な電気生理学的セットアップと統合可能なシンプルなマイクロ流体デバイスの作製を実証する。

Abstract

我々は、簡単に既存の電気生理学のセットアップに統合することができる2つのレベルのマイクロ流体デバイスの作製を実証している。 2レベルのマイクロ流体デバイスは、2段階の標準的なリソグラフィプロセス^1をネガ型レジストを用いて製造されています。最初のレベルは、それぞれの終了時に入口と出口ポートを持つマイクロチャネルが含まれています。番目のレベルは、チャネル長の中間に位置し、チャネルの幅と一緒に中央にマイクロスケールの円形の穴が含まれています。受動的な揚水方法は、入口ポートから出口ポート²に流体をポンプするために使用されます。マイクロ流体デバイスは、既製の灌流チャンバーと統合され、電気生理学のセットアップとのシームレスな統合を可能にしています。流体は出口ポートに向かってマイクロチャネルを介して吸気ポートの流量で導入されており、また血流の浴中にマイクロチャネルの上部にある円形の開口部を通って脱出。このように灌流チャンバーのバスで、マイクロ流体デバイス上に置かれた脳のスライスの底面は、別の神経伝達物質で公開することができます。マイクロ流体デバイスのマイクロスケール厚さと材料の透過的な性質[ガラスカバースリップとPDMS（ポリジメチルシロキサン）]マイクロ流体デバイスは、脳スライスの顕微鏡を可能にするために使用。マイクロ流体デバイスは、脳スライスの微小環境に導入された化学的刺激の変調を（空間的および時間的の両方）が可能です。

Protocol

SU – 8金型製作マスターの準備シリコンウエハ基板上にSU – 8のマスターは、2段階の標準的なネガ型レジストリソグラフィプロセスを用いて調製される。 シリコンウエハ上のアライメントマークは、（ウェーハの外周に沿って位置する）これらの構造体の高さとカミソリの刃を使って削除している実際のデバイス構造以上のものです。 シリコンウエハは?…

Discussion

既存のマクロスケールやマイクロスケールの脳スライスの灌流チャンバーは、それらが神経伝達物質で脳のスライスを公開するために提供する空間分解能の点で制限されています。ここに示したマイクロ流体デバイス技術は、簡単なバイオMEMS技術を使ってこの制限を克服しています。それは、マイクロ流体デバイスの製作と、既存の電気生理学的セットアップと統合の容易さのシンプルさが実証デバイス技…

Materials

Material Name	Tipo	Company	Catalogue Number	Comment
RC-26GPL	Tool	Warner Instruments	W2-64-0236	Low Profile Large Bath RC-26GLP Recording Chamber
SHD-26GH/10	Tool	Warner Instruments	W2-64-0253	Stainless steel slice hold-down for RC-26G, 1.0 mm thread spacing
PDMS (polydimethylsiloxane)	Reagent	Dow Corning	Sylgard 184	Silicone Elastomer Kit
Plasma Preen-II 862	Tool	Plasmatic Systems, Inc.		Microwave plasma system
Model P-1	Tool	Warner Instruments	W2-64-0277	Series 20 Plain Platform, Model P-1
SA-NIK	Tool	Warner Instruments	W2-64-0291	Adapter for Nikon Diaphot/TE200/TE2000, SA-NIK
Oxygenated, heated ACSF (Artificial cerebro-spinal fluid)	Reagent			Exact composition will vary with application