Precise spatial and temporal control of oxygen within in vitro brain slices via microfluidic gas channels.
Precise spatial and temporal control of oxygen within in vitro brain slices via microfluidic gas channels.
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DOI：
10.1371/journal.pone.0043309
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发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Eddington DT
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mauleon G;Fall CP;Eddington DT
急性脑切片制备是用于研究神经元和神经元组织如何响应各种不同生理条件的细节的极好模型。但是对于电生理学和成像访问来说理想的开放切片室不允许以可能现实地模拟中风条件的方式精确地时空控制氧气。为了解决这个问题，我们已经开发了一种微流体附加到市售的灌注室中，该灌注室将氧气扩散到整个薄膜中并直接到达脑切片。微通道能够快速有效地控制氧气，并且可以进行修改以允许切片的不同区域经历不同的氧气条件。使用这种新的设备，我们表明，我们可以获得一个稳定和均匀的氧气环境，整个大脑切片和快速改变海马切片中的氧张力。我们还表明，我们可以施加不同的氧张力在不同区域的切片制备和测量两个独立的响应，这是不容易获得与目前的技术。
The acute brain slice preparation is an excellent model for studying the details of how neurons and neuronal tissue respond to a variety of different physiological conditions. But open slice chambers ideal for electrophysiological and imaging access have not allowed the precise spatiotemporal control of oxygen in a way that might realistically model stroke conditions. To address this problem, we have developed a microfluidic add-on to a commercially available perfusion chamber that diffuses oxygen throughout a thin membrane and directly to the brain slice. A microchannel enables rapid and efficient control of oxygen and can be modified to allow different regions of the slice to experience different oxygen conditions. Using this novel device, we show that we can obtain a stable and homogeneous oxygen environment throughout the brain slice and rapidly alter the oxygen tension in a hippocampal slice. We also show that we can impose different oxygen tensions on different regions of the slice preparation and measure two independent responses, which is not easily obtainable with current techniques.
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