1、會計學1新型生物新型生物(shngw)電極簡介電極簡介第一頁，共23頁。第1頁/共22頁第二頁，共23頁。文獻1: 丘形柔性神經(jīng)微刺激(cj)電極陣列 實驗采用光敏型聚酰亞胺Durimide 7510為微電極基質材料，加工中的支撐材料采用單面拋光硅基片。微電極的電學性能測試(csh)采用金屬鉑電極(213型)作為對位電極并采用Ag/AgCl 電極(232 型)作為參比電極。第2頁/共22頁第三頁，共23頁。(1)犧牲層:通過熱蒸發(fā)在硅基表面形成約1m厚的Al金屬層,該Al金屬層將作為犧牲層,用于最后從硅片上釋放微電極(見圖1(a)。(2)底絕緣層:旋涂聚酰亞胺光刻膠制作厚度約5m的底絕緣層(見

2、圖1(b)。(3)lift-off工藝:旋涂光刻膠AZ4620,制作出種子層、電極導線(doxin)和焊點的金屬圖形,濺射金屬Ti/Au,厚度分別為10nm和200nm,剝離形成金屬層(見圖1(c)。第3頁/共22頁第四頁，共23頁。(5)上絕緣層:旋涂PI 制作出厚度約為5m的上絕緣層(見圖1(d)。(6)電鍍:在金電鍍液中, 恒流電鍍, 形成丘形電極刺激位點(見圖1(e)。(7)釋放:通過(tnggu)電化學腐蝕的方法, 腐蝕犧牲層Al , 將電極從硅片上釋放下來(見圖1(f)。第4頁/共22頁第五頁，共23頁。 作為植入式器件, 為了盡量減小植入損傷, 微電極整體尺度應盡量小。從幾何形狀

3、來看, 刺激位點為凸起結構, 可使刺激位點更接近靶神經(jīng)細胞, 有利于實現(xiàn)有效刺激。同時, 丘形電極的凸起結構具有圓滑的幾何外形,避免了工作(gngzu)時因電流密度集中于尖銳棱角處導致的電極腐蝕問題。第5頁/共22頁第六頁，共23頁。每個電極位點的外形近乎半球形, 非常圓滑(如圖b)。每個電極位點直徑約為150m,高度約為50m。而且整個電極具有很好的柔性, 易于與植入部位的組織相貼合, 從而保證(bozhng)電極刺激位點與神經(jīng)組織的良好接觸。第6頁/共22頁第七頁，共23頁。 本文采用阻抗分析儀對其進行了測試,并與同樣大小的平面電極進行了對比,結果如圖所示。 從頻率-阻抗圖可以看出,丘形電

4、極與平面電極在頻率為1kHz時對應的阻抗分別是8.59k和43.2k,丘形電極的界面阻抗降低了約4倍(僅為平面電極的20%)。這主要是由于丘形電極具有更大的表面積。 電極位點表面積的增加降低了電極/電解質界面的溶液電阻和雙電層容抗, 從而減小了其界面阻抗, 保證了小信號下的有效刺激。此外,電極位點有效表面積的增加還可以提高電極位點的電荷注入能力, 即在相同電流密度的條件(tiojin)下, 可以提供更高的刺激電流從而保證有效刺激。第7頁/共22頁第八頁，共23頁。文獻(wnxin)2: Micromachined three-dimensional electrode arrays for t

5、ranscutaneous nerve tracking 濕電極貼附在皮膚的表面，而且需要使用電解凝膠。 干電極則不需要進行其他的處理因為其刺穿了表層皮膚，實現(xiàn)了低的阻抗通路(tngl)去記錄神經(jīng)信號。第8頁/共22頁第九頁，共23頁。方法(fngf)1：第9頁/共22頁第十頁，共23頁。第10頁/共22頁第十一頁，共23頁。方法2：a.鉻板上確定針尖位置b.頂部曝光確定主基板C.覆蓋(fgi)SU-8層d.底部曝光確定針形狀e.繼續(xù)固化f.細修形狀第11頁/共22頁第十二頁，共23頁。第12頁/共22頁第十三頁，共23頁。3D-MEAs制備(zhbi)電極：第13頁/共22頁第十四頁，共23

6、頁。第14頁/共22頁第十五頁，共23頁。第15頁/共22頁第十六頁，共23頁。右圖為原始肌電數(shù)據(jù)： 可以看出，相比(xin b)于標準濕電極，3D-MEAs電極信號強度得到了提升，同樣，噪音信號也增強。兩種電極測試區(qū)域面積比為12.56:1.第16頁/共22頁第十七頁，共23頁。文獻(wnxin)3: Flexible and self-adaptive neural ribbon with three-dimensional electrodes for sciatic nerve recording 電極(dinj)的設計及制作：1、孔：將前部固定在神經(jīng)外膜表面。2、凸起：與神經(jīng)束通信的

7、主體。3、參考電極(dinj)。第17頁/共22頁第十八頁，共23頁。(a) PVD沉積1mAl膜。(b) Al膜上覆蓋5m光敏性聚酰亞胺層。(c) 制備基礎層。(d) 涂覆金層(e) 涂覆聚酰亞胺層。(f) 涂覆SU-8光刻膠。(g、h) 采用光刻技術繪制(huzh)微針結構。微針上濺射導電金層。(j) 從基板上溶解脫離。第18頁/共22頁第十九頁，共23頁。 由圖可以看出(kn ch)，在與生物相關的頻率為1kHz時，其金電極的阻抗為285.47k。正好是典型的記錄電極阻抗范圍。第19頁/共22頁第二十頁，共23頁。 由圖中可以看出，實驗電極所測得的信號同其他(qt)電極所測得的信號大致相同，而且八個電極點都被激活，但是電極點所獲得的信號卻不盡相同。這是由于神經(jīng)束在神經(jīng)外膜方向具有各向異性的分布，導致電極帶上面電極點分布的差異性。即使在相同的頻率下，所獲得的導電電流的信號都可能是不同的。第20頁/共22頁第二十一頁，共23頁。第21頁/共22頁第二十二頁，共23頁。NoImage內容(nirng)總結會計學。第1頁/共22頁。實驗采用光敏型聚酰亞胺Durimide 7510為微電極基質材料，加工(ji gng)中的支撐材料采用單面拋光硅基片。第5頁/共22頁。每個電極位點直徑約為150m,高度