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纳米TiN修饰平面微电极阵列在神经信息双模检测中的应用
  • ISSN号:0253-3820
  • 期刊名称:《分析化学》
  • 时间:0
  • 分类:O182.2[理学—数学;理学—基础数学]
  • 作者机构:[1]中国科学院电子学研究所传感技术联合国家重点实验室,北京100190, [2]中国科学院大学,北京100190
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(Nos.2011CB933202,2014CB744605); 国家自然科学基金项目(Nos.61125105,61271147,61101048); 北京市科技计划项目(No.Z141100000214002,Z141102003414014)资助课题
中文摘要:

采用氮化钛(TiN)修饰平面微电极阵列(pMEA),对其性能进行改进,开展了离体神经电生理和神经递质电化学的检测研究。采用磁控溅射法在实验室自制微电极阵列上修饰具有纳米结构的TiN材料,修饰后的微电极阻抗降低近一个数量级,背景噪声基线降至±6μV,信噪比是修饰前的1.7倍。在SD大鼠离体脑片神经电生理信号检测中,信噪比可达10∶1,能分离提取±12μV的微弱信号。神经递质多巴胺电化学信号检测下限达50 nmol/L(信噪比2∶1),浓度在0.05~100μmol/L内与电流响应的线性相关系数为0.998。实验结果表明,在微电极表面修饰纳米TiN,降低了微电极阻抗,提高了信噪比,实现了对神经信息微弱信号的检测。

英文摘要:

The nano-structure TiN was modified on the laboratory self-made planar microelectrode array pMEA by magnetron sputtering method. The performance of modified pMEA was investigated. Research on neuroelectrical and neurochemical recording was studied in vitro. The impedance of the modified pMEA was decreased almost one order of magnitude, and the background noise level was reduced to ±6 μV. In the same testing environment, the signal-to-noise ratio (SNR) of modified electrodes was 1. 7 times of bare electrodes. The SNR of neuroelectrical recording on the brain slice of SD rats reached 10:1 , and the weak signal such as ±12 μV was separated easily. For neuroelectrical recordings, the detection limit of dopamine ( DA) solution reached 50 nmol/L with the 2:1 (S/N). During the concentration range of 0. 05-100 μmol/L, the linearly correlation coefficient of the DA oxidation currents was 0 . 998 . The modification of nano-structure TiN on pMEA reduced pMEA impedance and background noise level, meanwhile the SNR was increased. The weak signals of neuroelectrical and neurochemical recording were successfully recorded.

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期刊信息
  • 《分析化学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院长春应用化学研究所
  • 主编:杨秀荣
  • 地址:长春市人民大街5625号
  • 邮编:130022
  • 邮箱:fxhx@ciac.ac.cn
  • 电话:0431-85262017
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-3820
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1125/O6
  • 邮发代号:12-6
  • 获奖情况:
  • 1999获首届国家期刊奖,2000年获中国科学院优秀期刊特别奖,2001年入选中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国乌利希期刊指南,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
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