다중 유연한 폴리머 전극 어레이의 만성 이식

이 방법은 며칠, 주 또는 몇 달 동안 대규모 분산 신경 인구를 모니터링할 수 있게 하여 이러한 인구가 어떻게 변화하고 인지 기능을 지원하는지에 대한 질문을 할 수 있습니다. 다중 폴리머 장치와 관련 임플란트 구성의 이식은 높은 채널 수, 다중 영역, 장기, 연속 및 안정적인 레코딩을 할 수있는 녹음 플랫폼을 만들기 위해 결합됩니다. 절차를 시연하는 것은 내 실험실에서 기술자 인 클레이 스미스 (Clay Smyth)가 될 것입니다.

삽입을 위해 폴리머 전극 어레이를 준비하려면 두 삽입 조각에 수직 지향 구멍이 정렬되어 나사를 삽입하여 함께 잠그고 조각을 바이스로 고정합니다. 양면 테이프를 두 번째 조각의 상단에 부착하고 안정화 조각을 첫 번째 조각의 끝에 부착합니다. 안정화 된 조각은 마찰에 의해 제자리에 개최됩니다.

수동으로 전극 배열을 정렬하고 첫 번째 조각의 좁은 끝 세그먼트에 삽입 셔틀을 연결합니다. 프로브가 1피스의 세로축과 정렬되면 배열 커넥터를 2피스의 평평한 부분에 폴리아미드 양면 테이프에 부착합니다. 어레이 리본에 부착된 폴리아미드 날개만 연결한 플라스틱 팁 포셉을 사용하여, 삽입 셔틀 전극 어레이 장치 팁을 1개에서 안정화 조각의 외부로 들어올립니다.

첫 번째 조각의 끝에 적합한 접착제의 10 마이크로 리터를 적용합니다. 플라스틱 팁 포셉을 사용하여 어레이 리본에 부착된 폴리아미드 날개에만 접촉하고 삽입 셔틀의 정사각형 탭을 사용하여 장치를 좁은 세그먼트로 재정렬합니다. 실리콘 셔틀 이나 못의 측면을 조작 하 고 작은 정렬 조정을, 리본 또는 생크에 과도 한 힘을 적용 하지 않도록 주의.

그런 다음 집게를 사용하여 안정화 된 조각의 양쪽에 부드러운 하방 압력을 적용하고 어레이를 이동하지 않고 조립품에서 안정화 조각을 제거합니다. 다음으로, 첫 번째 조각의 마이크로 조작기를 확장 된 위치로 설정합니다. 피스톤은 1피스 내부의 터미널 깊이로 미끄러집니다.

철회 피스톤에 1개와 2개의 조각을 로드합니다. 세 번째 조각의 마이크로 조작기를 후퇴된 위치로 설정합니다. 삽입 마이크로 조작기 피스톤에 구멍이 정렬되고 3 피스를 적재하여 3피스의 상단 부분에 두 번째 조각을 맞춥시다.

3장의 밑면에 조각을 나사로 놓고, 삽입 마이크로 조작기의 이동이 전체 삽입 장치를 움직일 수 있도록 2, 3개를 함께 적재및 나사로 묶습니다. 1개와 2개를 함께 보관하는 나사를 제거합니다. 그런 다음 나사가 피스톤 트랙에 수직으로 1피스의 측면 구멍에 나사를 삽입하여 피스톤에 압력을 가하여 개폐 피스톤에 따라 한 조각이 움직일 수 있도록 합니다.

1피스는 2피스와 독립적으로 움직여야 하며, 장치에서 삽입 셔틀을 분리할 수 있습니다. 장치 구성이 완료되면 스테레오 현미경으로 삽입을 보고 초당 25 마이크로미터로 스테레오데틱 계측기를 빠르게 낮춥시킵니다. 장치는 즉시 뇌를 관통하지 않습니다.

저항및딤플의 정도는 대상 위치 및 장치 설계에 따라 달라집니다. 장치가 뇌에 침투하면 마이크로 조작기 속도를 초당 10 마이크로미터로 전환하고 장치를 목표 깊이보다 1 ~ 2 밀리미터 높이로 낮추고, 조기 셔틀 어레이 분리를 피하기 위해 하강 시 장치 날개와 삽입 지점을 시각화합니다. 장치가 목표 깊이보다 1~0.5밀리미터 에 도달하면 삽입을 초당 5마이크로미터로 느리게 합니다.

그리고, 장치가 대상으로부터 500 마이크로미터 떨어져 있을 때, 초당 1~2마이크로미터로 삽입을 느리게 한다. 대상 깊이에 도달하면 필요에 따라 베이스 피스의 부착 점을 건조한 다음 적절한 접착제로 두 폴리아미드 날개를 베이스 피스 부착 부위에 고정합니다. 용해되기 전에 페그는 어레이와 삽입 셔틀 인터페이스 위에 있는 구형 질량으로 나타납니다.

페그를 녹이기 위해 페그가 셔틀에 부착되는 지점에서 배열에 체온 식염수의 식염수에 부드럽게 물방울. 못이 완전히 녹으면 어레이의 경계를 셔틀과 조각에서 식별할 수 있습니다. 어레이가 제자리에 고정된 후, 철회 마이크로 조작기를 사용하여 삽입 셔틀을 천천히 철회하고, 장치가 삽입된 것과 동일한 후퇴 속도로 후퇴되는 동안 배열에 식염수의 개별 방울을 계속 적용하여 후퇴 하는 동안 배열과 삽입 셔틀 사이의 인터페이스를 관찰한다.

이 철회로, 셔틀은 삽입 셔틀의 생크 사이에 반투명 노란색 나타납니다 폴리머 배열에서 눈에 띄게 분리됩니다. 장치가 완전히 철회된 경우 배열 커넥터를 2개에서 후속 삽입을 방해하지 않는 위치로 이동합니다. 폴리머 전극 어레이는 뇌에 삽입되고 더 이상 스테레오전술 기기에 연결되지 않습니다.

삽입 셔틀 및 기타 삽입 하드웨어를 제거합니다. 필요한 경우 추가 삽입을 수행합니다. 임플란트의 시공, 최종 어레이 삽입 후, 기본 조각에서 빈 식염수, 이식 된 배열이나 리본을 방해하지 않도록주의.

크레니톰과 베이스 피스를 적절한 인공 듀럴 실란트로 채웁니다. 그리고 실란트가 치료할 수 있도록 합니다. 하드웨어 커넥터가 간섭하지 않는 곳에 배치하고 필요한 경우 여러 삽입을 수행합니다.

배열 커넥터를 레코딩 하드웨어에 적절히 방향을 지정하고 연결하므로 리본이 최종 원하는 위치에 있습니다. 마지막으로 인공 듀럴 실란트를 커넥터에 두는 지점에서 리본을 더 점성 실리콘 젤로 감싸십시오. 이 프로토콜에 따라 대표 1, 024 채널 신경 임플란트 레코딩은 375개의 단일 유닛을 산출했다.

이 실험에서, 단일 장치에 대한 기록 수명은 3개의 다른 쥐에 걸쳐 19개의 장치에서 데이터에서 적어도 160일 동안 유지되었다. 15개의 기능 장치 중 채널당 약 1개의 단일 유닛의 기록 수익률 평균이 획득되었으며, 개별 장치는 채널당 약 2단위까지 몇 개의 단일 유닛의 수율을 가지고 있었다. 장치 삽입 하는 동안 배열 셔틀 건조 있는지 확인 하는 것이 중요 하다.

그렇지 않은 경우 삽입을 시도하는 동안 어레이가 셔틀에서 분리될 가능성이 높습니다. 이 기술은 마이크로 와이어를 포함한 다른 기록 양식뿐만 아니라 전기 시뮬레이션 및 광유전학을 포함한 조작과 호환됩니다. 이 기술은 우리가 며칠 동안 같은 뉴런에서 기록 할 수 있습니다, 시간이 지남에 따라 응답이 어떻게 변화하는지 이해할 수 있게.