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用于神经电信号记录的多通道微探针
  • ISSN号:1004-1699
  • 期刊名称:《传感技术学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN302[电子电信—物理电子学] TN305[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]中国科学院半导体研究所国家重点集成光电实验室,北京100083
  • 相关基金:国家高技术研究发展计划资助(2005AA311030);国家自然科学基金资助(60536030) 致谢:作者非常感谢中国科学院半导体研究所杨晓红副研究员和周帆高级工程师分别在通道阻抗测试和工艺制作方面给予的无私帮助,感谢清华大学生物医学工程系高上凯教授、洪波老师在微探针结构设计方面提出的宝贵意见.
中文摘要:

以体硅为衬底,采用微机械加工技术(MEMS)制作了七通道的可植入到脑皮层的微探针,用于记录神经电信号.从生物相容性、减小植入损伤、工艺制作难度等方面考虑,制作了以二氧化硅/硅(SiO2/Si)为主体的微探针,并详述了其具体制作工艺流程.扫描电镜(SEM)照片显示微探针针长3mm、针宽100μm、针厚约为20μm,各个记录点直径10μm、间距120μm,实现了各通道之间良好的信号隔离.微探针距离针尖1mm范围内的针宽以一定弧度由100μm逐渐变窄,同时针尖锥角为6°,此种结构有利于减小植入时对脑组织的损伤.通过体外测试得到,当频率由10kHz增加到10MHz时,微电极各个通道阻抗由150.5kΩ降低到6.0kΩ.

英文摘要:

An implantable seven-channel silicon-substrate microprobe was developed for cortical neural signal recordings by micro-electromechanical system (MEMS) technology. Silicon dioxide/silicon configured the microprobe considering the biocompatibility, minimization of insertion trauma and manufacturing complexity, etc. The detailed fabrication process was outlined with four masks used. Scanning electron microscope (SEM) images showed that the probe shank was 3mm long, 100 μm wide and 20 m thick with the 10 μm-diameter circle recording sites spaced 120 μm apart for good signal isolation. To facilitate the penetration and minimize the cortical trauma, the probe tip taper angle was designed as 6 degrees. The plot of the single recording site impedance versus frequency was shown by test in vitro and the impedance declines from 150. 5 kΩ to 6.0 kΩ with frequency changing from 10k to 10 MHz.

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期刊信息
  • 《传感技术学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:东南大学 中国微米纳米技术学会
  • 主编:黄庆安
  • 地址:南京市四牌楼2号
  • 邮编:210096
  • 邮箱:dzcg-bjb@163.com
  • 电话:025-83794925
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-1699
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1322/TN
  • 邮发代号:28-366
  • 获奖情况:
  • 2011-2012年获中国科技论文在线优秀期刊一等奖,2012年获第四届中国高校优秀科技期刊奖,2011年获中国精品科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:18030