Development of microinterface devices for long-term observation of mouse brain

开发用于长期观察小鼠大脑的微接口装置

• 批准号: 22510124
• 负责人: ICHIKI Takanori
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22510124/
• 关键词: マイクロバイオシステム; 脳計測; in vivo計測; バイオデバイス; イメージング; マウス; 2光子顕微鏡; マイクロバルブ

The observation of neural cells in the intact brain of a living animal is one of the most significant challenges in neuroscience. Two-photon laser scanning microscopy (2PLSM) enables the cellular imaging of brain tissue up to a depth of several hundred micrometers and the stimulation of a single synapse of neurons by the photolytic release of caged glutamate, and is thus a powerful tool in neuroscience. However, in the case of observing the intact brain of a living animal, one should drill a hole in the skull and remove the dura to observe deep inside the brain tissue and introduce caged glutamate. Thus, bacterial infection and the loss of brain fluid prevent long-term observation over several weeks. Therefore, we have developed an implantable microscale brain interface device for controlling the concentration of chemicals and enabling the long-term observation of cells in the tissues of living animals by applying microfluidic device technoloy.

在活体动物的完整大脑中观察神经细胞是神经科学中最重要的挑战之一。双光子激光扫描显微镜（2PLSM）使脑组织的细胞成像达到数百微米的深度，并通过光解释放笼状谷氨酸刺激神经元的单个突触，因此是神经科学中的一个强大工具。然而，在观察活体动物完整的大脑时，应该在头骨上钻一个洞并去除硬脑膜以观察脑组织深处并引入笼状谷氨酸。因此，细菌感染和脑液的流失阻止了几周的长期观察。因此，我们开发了一种可植入的微尺度脑接口装置，用于控制化学物质的浓度，并通过应用微流控装置技术对活体动物组织中的细胞进行长期观察。

项目成果

Microwell array devices integrated with optical oxygen sensor for in situ sensing of oxygen metabolism of cultivated cells

集成光学氧传感器的微孔阵列装置用于原位传感培养细胞的氧代谢

• 发表时间: 2010
• 作者: M. Kojima;H. Takehara;T. Akagi;H. Shiono and T. Ichiki
• 通讯作者: H. Shiono and T. Ichiki

形状記憶ポリマーマイクロ流体バルブの開発

形状记忆聚合物微流阀的研制

• 发表时间: 2012
• 作者: 竹原宏明;将晨陽;宇都甲一郎;荏原充宏;青柳隆夫、一木隆範
• 通讯作者: 青柳隆夫、一木隆範

バルブ、マイクロ流体デバイス、及びバルブシート、並びに、バルブシートの製造方法、及びマイクロ流体デバイスの製造方法

阀、微流体装置、阀座、阀座的制造方法以及微流体装置的制造方法

• 发表时间: 2013

Insitu細胞代謝測定のためのマイクロウェルアレイシートの作製

用于原位细胞代谢测量的微孔阵列片的制备

• 发表时间: 2011
• 作者: T. Honjo;M. Hayase;小島麻里,竹原宏明,赤木貴則,一木隆範
• 通讯作者: 小島麻里,竹原宏明,赤木貴則,一木隆範

脳組織への局所試薬投与のためのマイクロ流体インターフェイスデバイス

用于脑组织局部试剂管理的微流体接口装置

• 发表时间: 2010
• 作者: 竹原宏明;長岡陽;野口潤;赤木貴則;河西春郎;一木隆範
• 通讯作者: 一木隆範