聚二甲基硅氧烷电极阵列的研制

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:33
文章英文标题
Development of a Polydimethylsiloxane‐Based Electrode Array for Electrocorticography
正文
在过去的几十年里,神经接口在揭示神经网络和帮助瘫痪患者方面发挥着至关重要的作用。随着顺应性和长寿命成为神经接口的关键问题,柔性材料越来越多地参与此类器件的开发。然而,由于聚二甲基硅氧烷( PDMS )与硅微加工技术的不相容性,金属与PDMS之间的热膨胀系数不同,使得PDMS器件的发展受到了困扰。这里,采用中间的Parylene A C层,通过单一的Awafer加工,开发了PDMSA基电极阵列,该电极阵列制作稳定、简单,易于微型化和与其他元件集成。研制的电极阵列可通过小鼠体内实验检测视觉诱发电位( VEPs )。共形接触和高空间分辨率是通过检测所有16个通道的有区别的VEP来实现的。为考察电极尺寸对信号质量的影响,采用了3种不同直径的20 ~ 120°µ m,导致电极尺寸与信号质量之间没有明确的相关性。所研制的器件显示了PDMSHA基生物电子学在各种应用中的潜力,其灵活性和符合性以及器件的鲁棒性都是需要的。
文章内容(英文)
Neural interfaces play an essential role to disclose neural networks and to assist paralyzed patients in past decades. As the conformability and longevity become vital issues for neural interfaces, flexible materials are increasingly engaged in the development of such devices. However, the development of devices comprised of polydimethylsiloxane (PDMS) is bothered because of its incompatibility with silicon microfabrication technology, mainly caused by different thermal expansion coefficients between metals and PDMS. Here, a PDMS‐based electrode array is developed through a single‐wafer processing by employing an intermediate parylene‐C layer, which allows stable and simple fabrication as well as easy miniaturization and integration with other components. The developed electrode array can detect visual evoked potentials (VEPs) through in vivo experiments using mice. The conformal contact and high spatial resolution are achieved by detecting distinctive VEPs from all 16 channels. To investigate the effect of electrode sizes on signal quality, three different diameters ranging from 20 to 120 µm are used, resulting in no clear correlation between the electrode size and signal quality. The developed device suggests the potential of PDMS‐based bioelectronics in various applications where the flexibility and conformability as well as the robustness of the device are all desired.
来源出处
Journal|[J]Advanced Materials InterfacesVolume 7, Issue 24. 2020.
DOI
https://doi.org/10.1002/ADMI.202001152

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