基于微电极阵列的大鼠脑内L-DOPA刺激谷氨酸释放和神经电信号检测

左旋多巴(L-DOPA)是帕金森症的主要治疗药物之一,长期使用具有神经毒性,其作用机理复杂.为了研究L-DOPA对大脑纹状体谷氨酸神经通路在体神经元的影响,采用微机电系统(MEMS)技术制备了一种16通道植入式微电极阵列(MEA)芯片,其上集成了直径10μm的电生理、电化学双模信号检测位点,能够实时记录脑内神经递质谷氨酸和动作电位(spike)、局部场电位(LFP)等神经电信号的同步变化.将这种MEA植入大鼠纹状体,在皮层施加L-DOPA(100μL,2 mmol/L)刺激后,随着纹状体内谷氨酸浓度的迅速增加,神经元spike发放频率和LFP低频段功率同步衰减.实验结果从神经元层次在体验证了L-DOPA的神经毒性,可为帕金森症治疗药理研究提供线索.

三维微柱阵列电极的电化学性能(英文)

随着MEMS技术的发展,对微纳尺寸器件的需求日益凸显,微能源的研究变得尤为重要,而微型超级电容器则是其中一种基于电化学电容实现储能的微型能量存储器件.设计了一种基于氧化钌功能薄膜的三维微柱阵列电极,并进行了相关的扫描电镜(SEM)、循环伏安(CV)和交流阻抗谱(EIS)测试.测试表明在2 mm×2 mm的硅片上,直径为50μm、高为100μm的三维微柱阵列电极的比电容为2.43 F/cm2,具有良好的电化学性能.与同容量的二维平面电极相比,基于三维结构的微型超级电容器具有明显的小尺寸优势.

用于神经信号检测的传感器系统的研究

探讨了一种用于神经信号检测的新型传感器系统的设计。提出了一种由二维无源电极和前置信号放大模块微装配而成的三维有源微电极阵列的结构形式,在对电极和电解液接触面间的电学模型进行分析的基础上,完成了二维无源电极和前置放大模块的设计。仿真结果验证了传感器系统用来检测神经信号的可行性和可靠性。

阵列微电极研究Nd^(3+)对金属铜在3.5% NaCl溶液中腐蚀电化学行为的影响

利用阵列微电极技术测量了金属铜的自腐蚀电位、阻抗及表面腐蚀产物膜层载流子密度,并结合扫描电子显微镜,研究了Nd3+对金属铜在3.5%(w)NaCl溶液中腐蚀电化学行为的影响.结果表明,加入Nd3+使得金属铜表面生成的腐蚀产物膜层的形貌及结构发生了变化,腐蚀产物膜层变薄,腐蚀产物由片状结构转变为粒状结构,颗粒均匀分散分布;Nd3+的存在使得金属铜表面各区域的电位方差由0.034下降为0.026,阻抗标准方差由32805下降为6940,电位及阻抗分布趋于均匀化,有利于抑制局部腐蚀的发生;并且加入Nd3+将造成金属铜表面绝大部分区域腐蚀产物膜层的半导体类型由n型转变为p型,表面腐蚀产物膜层载流子密度标准方差由1.89×1017上升为4.10×1017,载流子密度分布趋于不均匀.