הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

הייצור של Ti3C2 Mxene מערכים מיקרואלקטרודה בVivo הקלטה עצבית

13.5K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/60741

⸱

12 בפברואר 2020

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Bioengineering, University of Pennsylvania, 2Center for Neuroengineering and Therapeutics, University of Pennsylvania, 3Corporal Michael J. Crescenz Veterans Affairs Medical Center, 4Department of Materials Science and Engineering, Drexel University, 5A.J. Drexel Nanomaterials Institute, Drexel University, 6Department of Neurosurgery, University of Pennsylvania, 7Department of Neurology, University of Pennsylvania, 8Department of Physical Medicine and Rehabilitation

במאמר זה

סיכום

אנו מתארים כאן שיטה עבור בדיית Ti3C2 mxene מערכים מיקרואלקטרודה וניצול אותם עבור בהקלטה vivo עצבית.

תקציר

מוהשתלות טכנולוגיות מיקרואלקטרודה שימשו רבות כדי להבהיר דינמיקה עצבית בקנה מידה כדי להשיג הבנה עמוקה יותר של התחתון עצבי מחלות מוח ופציעה. כמו אלקטרודות מיניאטורי בקנה מידה של תאים בודדים, עלייה מקבילה העכבה ממשק מגביל את האיכות של אותות מוקלטים. בנוסף, חומרי האלקטרודות קונבנציונאלי הם נוקשים, וכתוצאה מכך אי-התאמה מכנית משמעותית בין האלקטרודה לבין רקמת המוח שמסביב, אשר מעורר תגובה דלקתית כי בסופו של דבר מוביל השפלה של ביצועי המכשיר. כדי להתמודד עם האתגרים הללו, פיתחנו תהליך כדי להמציא מיקרואלקטרודות גמיש מבוסס על Ti3C2 mxene, הננו שהתגלו לאחרונה כי בעלת קיבוליות גבוהה להפליא, מוליכות חשמלית, פונקציונליות של פני השטח, ומעבד בדיסיות מימית. מערכים גמישים של Ti3c2 mxene מיקרואלקטרודות יש עכבה נמוכה במידה ניכרת בשל מוליכות גבוהה באזור משטח ספציפי גבוה של Ti3C2 mxene סרטים, והם הוכיחו להיות רגישים להפליא עבור הקלטת פעילות עצבית. בפרוטוקול זה, אנו מתארים שיטה הרומן עבור מיקרוקול Ti3C2 mxene לתוך מערכים microאלקטרודה על מצעים פולימריים גמיש ולתאר את השימוש שלהם עבור vivo micro-electrocorticography הקלטה. שיטה זו יכולה בקלות להיות מורחבת כדי ליצור מערכי אלקטרודה MXene של גודל שרירותי או גיאומטריה עבור מגוון של יישומים אחרים bioelectronics והוא יכול גם להיות מותאם לשימוש עם סוגי דיו אחרים מוליך מלבד Ti3C2 mxene. פרוטוקול זה מאפשר ייצור פשוט ומדרגי של מיקרואלקטרודות מצבעי דיו מוליך מבוססי-פתרון, ומאפשר במיוחד לרתום את המאפיינים הייחודיים של הידרופילי Ti3C2 mxene להתגבר על רבים של המחסומים כי יש זמן רב האימוץ הנרחב של הננו מבוססי פחמן באיכות גבוהה של מיקרואלקטרודות עצביים.

מבוא

הבנת המנגנונים הבסיסיים העומדים בבסיס המעגלים העצביים, וכיצד הדינמיקה שלהם משתנה במחלה או בפציעה, היא מטרה קריטית לפיתוח therapeutics אפקטיבית למגוון רחב של הפרעות נוירולוגיות ונוירו-מולקולרית. טכנולוגיות microelectrode שימשו רבות כדי להבהיר את הדינמיקה העצבית על מרחבי מרחבית ומאזניים הזמני. עם זאת, קבלת הקלטות יציבות עם יחס האות לרעש גבוה (SNR) מן אלקטרודות microscale הוכיחה להיות מאתגרת במיוחד. ככל שממדי האלקטרודות מופחתות להגיע לקנה המידה הסלולארי, עלייה מקבילה בעכבה האלקטרודה מועלת באיכות האות1. בנוסף, מחקרים רבים הראו כי אלקטרודות נוקשה מורכב סיליקון קונבנציונאלי וחומרים אלקטרוניים מתכת לייצר נזק משמעותי ודלקת ברקמת העצבים, אשר מגביל את התועלת שלהם להקלטה ארוכת טווח2,3,4,5. בהינתן עובדות אלה, היה עניין משמעותי בפיתוח מיקרואלקטרודות עם חומרים חדשים אשר יכולים להפחית את העכבה של ממשק אלקטרודה רקמה ניתן לשלב לתוך מרכיבי טופס רך וגמיש.

אחד השיטה הנפוצה להפחתת העכבה ממשק ברקמת האלקטרודה היא להגדיל את האזור שעליו מינים יוניים בנוזל החילוץ יכול לתקשר עם האלקטרודה, או "שטח אפקטיבי המשטח" של האלקטרודה. זה יכול להיות מושגת באמצעות nanopatterning6, פני השטח המטילי7, או כציפוי חשמלי עם תוספים נקבובי8,9. ננו השיגו תשומת לב משמעותית בתחום זה, כי הם מציעים באזורים גבוהים מבחינה מהותית משטח ושילובים ייחודיים של תכונות חשמליות ומכניות חיוביות10. לדוגמה, צינורות פחמן שימשו כציפוי להפחית באופן משמעותי עכבה האלקטרודה11,12,13, תחמוצת הגראפן כבר מעובד לתוך רך, גמיש שעומד חופשי בדיקה אלקטרודות14, ו-לייזר פירול נקבובי גרפיפן מנוצל עבור גמיש, נמוך עכבה מיקרו-electrocorticography (מיקרו-ecog) אלקטרודות15. למרות ההבטחה שלהם, חוסר שיטות הרכבה מדרגיים הגביל את האימוץ הנפוץ של ננו-חומרים עבור אלקטרודות ממשק עצבי. ננו-חומרים מבוססי פחמן בפרט הם בדרך כלל הידרופובי, ובכך דורשים שימוש בחומרים מקצועיים16, חומצות סופר17, או פונקציונליזציה של פני השטח18 כדי ליצור בליטות מימיות עבור שיטות ייצור פתרונות עיבוד, בעוד שיטות חלופיות של הייצור, כגון התצהיר אדי כימי (cvd), בדרך כלל דורשים טמפרטורות גבוהות אשר אינם תואמים עם מצעים פולימריים רבים19,20,21 ,22

לאחרונה, מחלקה של דו מימדי (2D) ננו, המכונה MXenes, תוארה אשר מציעה שילוב יוצא דופן של מוליכות גבוהה, גמישות, קיבוליות נפחי, ו hydrophilicity הטבועה, מה שהופך אותם מחלקה מבטיח של ננו לצורך ממשק עצבי23. MXenes הם משפחה של carbides מתכת מעבר דו-מימדית ומתקנים המיוצרים באופן הנפוץ ביותר על ידי חריטה סלקטיבי של אלמנט משני סמנים שכבתית. אלה הם בדרך כלל שלבים MAX עם הנוסחה הכללית Mn + 1AXn, כאשר M הוא מתכת מעבר מוקדם, a היא קבוצה 12-16 האלמנט של הטבלה המחזורית, X הוא פחמן ו/או חנקן, ו n = 1, 2, או 324. פתיתי MXene דו-ממדיים מסיימים קבוצות פונקציונליות שיכולות לכלול הידרוקסיל (למטה), חמצן (או-או) או פלואור (למעלה). קבוצות אלה פונקציונליות להפוך MXenes מיסודם הידרופיפילית ולאפשר שינוי משטח גמיש או פונקציונליזציה. של המעמד הגדול של mxenes, Ti3C2 היה למדו בהרחבה ומאופיין25,26,27. Ti3C2 מראה קיבוליות במידה ניכרת גבוהה יותר (1,500 F/cm3)28 מאשר הופעל באמצעות הגרפיפן (~ 60-100 f/cm 3)29, קרביד הנגזר (180 f/cm3)30, ו גראפן סרטי ג'ל (~ 260 f/cm3)31. יתר על כן, Ti3ג2 מראה מוליכות אלקטרונית גבוהה במיוחד (~ 10,000 S/cm)32, ואת תאימות שלה הפגינו במספר מחקרים33,34,35,36. הקיבול הגבוה נפחי של Ti3C2 סרטים הוא יתרון עבור יישומים ביולוגיים חישה וגירוי, משום אלקטרודות המוצגים העברת טעינה קיבולי יכול למנוע תגובות הידרוליזה מזיקים.

הקבוצה שלנו הוכיחה לאחרונה גמיש, דק סרט Ti3C2 מערכי מיקרואלקטרודה, הכין באמצעות שיטות עיבוד פתרון, אשר מסוגלים להקליט הן מיקרו-electrocorticography (מיקרו-ecog) ו הפעילות עצבי התאיים בvivo עם גבוהה SNR36. אלקטרודות MXene אלה הראו עכבה מופחתת באופן משמעותי בהשוואה לגודל בהתאמה זהב (Au) אלקטרודות, אשר ניתן לייחס את המוליכות הגבוהה של MXene ואת השטח הגבוה של אלקטרודות. בפרוטוקול זה, אנו מתארים את השלבים המרכזיים עבור בדיית מערכים מיקרואלקטרודה מישורי של Ti3C2 mxene על מצעים פארילין-C גמיש וניצול אותם vivo עבור הקלטה מיקרו-ecog הפעיל. שיטה זו מנצלת את הטבע ההידרופיפילית של MXene, אשר מאפשר את השימוש בשיטות עיבוד הפתרון, כי הם פשוטים ומדרגיים תוך שאינם דורשים שימוש בחומרים מסורמים או חומצות על כדי להשיג השעיות יציבות מימית. זה קל של מעבד יכול לאפשר ייצור חסכוני של ביוחיישנים MXene בסולמות תעשייתיים, אשר כבר מגבלה גדולה לאימוץ נרחב של התקנים המבוססים על ננו פחמן אחרים. החדשנות המפתח בייצור אלקטרודה טמון בשימוש שכבת ההקרבה פולימריים כדי microxene לאחר הציפוי ספין, שיטה המותאמת מספרות על התמיסה המעובדת פולי (3, 4-אתיוליאדיטיתפסיטזיס):p ולי (פאין: PSS) מיקרואלקטרודות37, אך שלא תוארה בעבר לפנינג MXene. התכונות החשמליות יוצאת דופן של Ti3C2, ביחד עם מעבד שלה ומורפולוגיה דו-ממדית להפוך אותו לחומר מבטיח מאוד עבור ממשקים עצביים. בפרט, Ti3ג2 מציעה תוואי לקראת התגברות על הסחר הבסיסי בין האזור הגיאומטרי האלקטרודה ועכבה ממשק אלקטרוכימי, גורם מגביל עיקרי עבור ביצועי האלקטרודה מיקרו בקנה מידה. בנוסף, את הליך הייצור המתואר בפרוטוקול זה ניתן להתאים כדי לייצר מערכי אלקטרודה MXene בגדלים שונים וגאומטריות לתבניות הקלטה שונות, והוא יכול גם בקלות להתאים כדי לשלב סוגי דיו אחרים מוליך מלבד MXene.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

כל בהליכים vivo תאמו את המכון הלאומי לבריאות (NIH) מדריך לטיפול ושימוש בחיות מעבדה ואושרו על ידי הוועדה לטיפול בבעלי חיים מוסדיים (IACUC) של אוניברסיטת פנסילבניה.

1. סינתזה של Ti3C2 mxene

הערה: הליכי התגובה המתוארים בסעיף זה מיועדים לשימוש בתוך מכסה כימי. שטיפת צעדים כלולים בהליך זה נועדו לשמש עם צינורות צנטריפוגה מאוזנת. כל פסולת שנוצרת נחשבת לפסולת מסוכנת ויש להיפטר ממנה בהתאם להנחיות האוניברסיטאיות.

התראה: חומצה הידרופלואורית (HF) היא חומצה מסוכנת ביותר, מאוד מאוד מאכל. עיין בחומרי הבטיחות של החומרים (MSDS) עבור הכימיקלים המשמשים לסנתז MXenes לפני השימוש והיישום וביצוע אמצעי בטיחות מתאימים. ציוד הגנה אישי מתאים (PPE) לטיפול ב-HF כולל מעיל מעבדה, החומצה עמידים סינר, נעלי סגירה, מכנסיים ארוכים, משקפי מגן, הפנים מלאה, כפפות ניטריל, ו-HF עמידים כפפות עשוי גומי בוטיל או גומי אטומה.

  1. סינתזה פאזה מקסימלית
    1. לסנתז Ti3alc2 על ידי כרסום כדור טיק (2 Μm), Ti (44 μm), ו-al (44 μm) אבקות ביחס שן טוחנת (טיק: Ti: Al) של 2:1:1 עבור 18 h באמצעות כדורי זירקונים. מניחים את האבקות בכור מסוג אלומינה, מחממים עד 1,380 ° צ' (5 מעלות של ° צלזיוס) ומחזיקים 2 שעות בארגון. לאחר האבקות כבר מקורר, מיל לחסום MAX ומסננת באמצעות מסננת רשת 200 (< 74 יקרומטר גודל החלקיקים).
      הערה: Ti3alc השלב מקסימום2 המשמש לסנתז mxenes הוכח כי יש השלכות ישירות על התוצאה Ti3C2 mxenes38. Ti3C2 השתמשו כדי להמציא אלקטרודות עצביות היה חרוט באופן סלקטיבי מקסימום הכין בעקבות הליך קודם26.
  2. תצריב: הסרת שכבה אל Ti3alc2 בתמיסה של מזמור חומצי (איור 1א)
    1. הכינו את פתרון החריטה סלקטיבית במיכל פלסטיק 125 mL על ידי הוספה ראשונה של 12 מ ל של מים מוהים (DI H2O) ואחריו תוספת של 24 מ ל של חומצה הידרוכלורית (HCl). לובש את כל מתאים ה-HF בתדר המתאים, להוסיף 4 מ ל של HF למיכל etchant. לבצע צריבה סלקטיבית על ידי הוספת לאט 2 גרם של Ti3alc השלב מקסימום2 מיכל התגובה וערבוב עם בר טפלון מגנטי עבור 24 שעות ב 35 ° c ב 400 rpm.
  3. כביסה: הבאת החומר ל-pH נייטרלי.
    1. מילוי צינורות צנטריפוגה 2 175 mL עם 100 mL של DI H2O. לפצל את התערובת התגובה חריטה לתוך 175 לצינורות צנטריפוגה ml ולשטוף את החומר על ידי חוזר צנטריפוגה בשעה 3,500 rpm (2,550 x g) עבור 5 דקות. decant החומציות החומצי לתוך מכולה פסולת פלסטית מסוכנת. . אני חוזר עד שה-pH מגיע לשעה 6
  4. Intercalation: החדרת מולקולות בין חלקיק MXene מרובה שכבות כדי להעיר את האינטראקציות של מטוסים (איור 1B)
    1. הוסף 2 גרם של ליתיום כלוריד (LiCl) כדי 100 mL של DI H2O ו מערבבים ב 200 rpm עד התפרקה. לערבב 100 mL של LiCl/H2O עם Ti3C2/ti3alc2 משקע ו לערבב את התגובה 12 H ב 25 ° c.
  5. דלאמנציה: קילוף מתוך חלקיק רב-שכבתי ליחיד-למספר שכבות Ti3c2 Mxene (איור 1ג)
    1. לשטוף את תגובת האינטרקלציה בצינורות צנטריפוגה 175 mL על ידי צנטריפוגה ב 2,550 x g עבור 5 דקות. decant את supernatant ברור. חזור על הפעולה עד שיימצא סופר-על כהה.
    2. המשך לצנטריפוגה עבור 1 h ב 2,550 x g. . מדקלת את הסופר הירוק והמהול
    3. לפזר מחדש את המשקע הנפוח עם 150 mL של די H2O. העברת supernatant כדי 50 mL צנטריפוגה צינורות ו צנטריפוגה ב 2,550 x g עבור 10 דקות כדי להפריד את מקסימום שארית (משקע) מ mxene (supernatant).
      הערה: פיזור מחדש של המשקע יהיה קשה וידרוש עצבנות או טלטול ידני.
    4. לאסוף supernatant כמו Ti3C2 mxene. לבצע בחירה בגודל נוסף אופטימיזציה של הפתרון כדי לבודד פתיתי יחיד עד שכבה אחת על ידי איסוף supernatant בעקבות צעד צנטריפוגה ב 2,550 x g עבור 1 h.
  6. אחסון פתרונות: אריזת הדיו MXene לאחסון לטווח ארוך (איור 1D)
    1. ארגון בועה הפתרונות עבור 30 דקות לפני האריזה בבקבוקון של ארגון אטום החלל (העברה באמצעות מזרק). פתרונות אחסון בריכוזים גבוהים (> 5 מ"ג/mL), הרחק מאור השמש, ובטמפרטורות נמוכות (≤ 5 ° c) כדי להבטיח אריכות ימים.

2. הייצור של Ti3C2 מערכים מיקרואלקטרודה

הערה: ההליך המתואר בסעיף זה מיועד לשימוש בתוך מתקן חדר נקי באוניברסיטה סטנדרטית, כמו מרכז סינג לננוטכנולוגיה באוניברסיטת פנסילבניה. מתקן זה, כמו גם מתקנים דומים, נגישים למשתמשים חיצוניים כחלק מרשת התשתיות הלאומיות לננוטכנולוגיה (NNIN) הנתמכת על ידי הקרן הלאומית למדעים (NSF). במתקנים אלה, רבים מן הכלים, ציוד, וחומרים המתוארים בסעיף זה מסופקים יחד עם גישה למתקן החדר הנקי ולא ידרוש רכישה נפרדת.

התראה: רבים מן הכימיקלים המשמשים בייצור של אלקטרודות MXene הם מסוכנים, כולל photoresists, מפתח RD6, מסיר PG, הפתרון תחריט אלומיניום, ו etchant תחמוצת באגירה. התייעץ עם MSDS עבור כימיקלים אלה לפני השימוש והיישום ובצע את אמצעי הבטיחות המתאימים בכל עת. כל הכימיקלים צריכים. להיות מטופלים בתוך מכסה המנוע

  1. הפקדה בשכבה תחתונה בעובי של 4 יקרומטר של פארילין-C על גבי פרוסת וופל נקי (ראה איור 2א).
  2. השתמשו בפוקשו הראשונה (מסכה -1) כדי להגדיר את חיבורי המתכת של המכשירים, כמו גם טבעת מתכת מסביב לקצה של וופל כדי לסייע בשלבי ההמראה המאוחרים (איור 2ב').
    1. ספין מעיל NR71-3000p על וופל ב 3,000 סל ד עבור 40 s. לאפות את הפרוסת וופל על צלחת חמה עבור 14.5 דקות ב-95 ° c.
    2. לטעון את הפרוסת וופל 1 לתוך מסכה לתנינים. מקמו את הופל כך שהטבעת על הפושאול חופפת עם כל הקצוות של הפרוסת.
    3. לחשוף עם i-line (365 באורך גל nm) במינון של 90 mJ/cm2. הקשה אופה את הפרוסת על צלחת חמה עבור 1 דקות ב 115 ° c.
    4. לטבול את וופל בתוך RD6 מפתח עבור 2 דקות, ברציפות להחרפת הפתרון. לשטוף ביסודיות עם DI H2O ו לנשוף יבש עם N2 אקדח.
    5. השתמש קרן אלקטרון מאייד להפקיד 10 ננומטר Ti, ואחריו 100 nm או על הפרוסת.
      הערה: פרמטרים אופייניים לתצהיר הם לחץ בסיסי של 5 x 10-7 Torr ושיעור של 2 Å/s.
    6. לטבול את וופל ב מסיר PG עבור ~ 10 דקות עד photoresist יש מומס עודף מתכת יש הרים לגמרי, עוזב Ti/Au רק בעקבות החיבור הרצוי ואת הטבעת סביב קצה של וופל. לאחר ההמראה מופיע השלם, sonicate עבור 30 s כדי להסיר עקבות שנותרו של מתכת לא רצויה. לשטוף וופל ראשון בפתרון נקי PG מסיר, ואז לשטוף ביסודיות ב-DI H2O ויבש וופל עם אקדח N2 .
  3. הפקדה על שכבת ההקרבה פארילין-C (איור 2ג).
    1. לחשוף את הפרוסת וופל O2 פלזמה עבור 30 כדי להפוך את הפארילין-C הבסיסית הידרופיפילית שכבה. מעיל ספין 2% ניקוי פתרון (g., מיקרו-90) ב DI H2O על וופל ב 1,000 rpm עבור 30 s. לאפשר וופל לאוויר יבש לפחות 5 דקות.
      הערה: פתרון הסבון המהול מתפקד כאנטי-דביק, ומאפשר לשכבת ההקרבה פארילין-C להיות מקולף מאוחר יותר בתהליך.
    2. הפקדה 3 יקרומטר של פארילין-C על הפרוסת.
  4. השתמש השני השנייה (מסכה -2) כדי להגדיר את דפוסי MXene וטבעת סביב הקצה של וופל (איור 2ד).
    1. חזור על שלבים 2.2.1-2.2.4, הפעם באמצעות מסכה -2 ובזהירות ליישר את סימני היישור בין וופל לבין פושאול לפני החשיפה.
    2. השתמש O2 איכול פלזמה תגובתי (RIE) לחרוט דרך שכבת פארילין-C ההקרבה באזורים שאינם מכוסים על ידי photoresist להגדיר את האלקטרודות MXene ועקבות, אשר חופפים חלקית עם החיבורים Ti/Au, כמו גם את הטבעת סביב קצות הפרוסת. אשר חריטה מלאה של שכבת פארילין-C העולה באמצעות פרולומטר כדי למדוד את הפרופיל בין חיבורי Ti/Au החשופים לבין שכבת פארילין-C התחתונה.
      הערה: כאשר התחריט יושלם, הפרופיל על פני משטח המתכת החשוף יהיה חלק, בעוד ששכבת ה-פארילין-C התחתונה תהיה משובשת וחרוטה בחלקו. זה צעד לחרוט יש להשלים את מערכת מישורי לחרוט RIE, לא חבית אשר, ו לחרוט פעמים ופרמטרים יהיה תלוי מאוד במערכת RIE.
  5. הספין-מעיל הפתרון MXene על הפרוסת (איור 2E).
    1. התמיסה MXene הפתרון על כל אחד מדפוסי MXene הרצוי, ואז לסובב את וופל ב 1,000 סל ד עבור 40 s. יבש 120 וופל על צלחת מעלות צלזיוס של ° c עבור 10 דקות כדי להסיר את שרידי המים מהסרט MXene.
  6. השתמש מאייד קרן אלקטרונים להפקיד 50 ננומטר SiO2 על וופל, כדי לשמש כשכבת הגנה על דפוסי MXene עבור שלבי העיבוד הבאים.
    הערה: פרמטרים אופייניים לתצהיר הם לחץ בסיסי של 5 x 10-7 Torr ושיעור של 2 Å/s.
  7. הסר את שכבת פארילין-C ההקרבה לתבנית ה-MXene ו-SiO2 שכבות (איור 2F).
    1. החל טיפה קטנה של DI H2O לקצה של וופל ולהשתמש מלקחיים לקלף את שכבת פארילין-C ההקרבה, החל היכן הקצוות שלה מוגדרים בזירה סביב החלק החיצוני של וופל.
      הערה: המים ישלב עם שאריות הסבון מתחת לשכבת ההקרבה פארילין-C כדי לאפשר את ההמראה.
    2. לשטוף את וופל ביסודיות DI H2O כדי להסיר את כל שאריות שנותר פתרון ניקוי. יבש את וופל עם אקדח N2 , ואז מניחים על צלחת 120 ° c לוהט עבור 1 כדי להסיר את כל המים שיורית מהסרטים MXene בדוגמת.
  8. הפקדת השכבה 4 יקרומטר עבה העליון של פארילין-C (איור 2G).
  9. השתמש באפשרות הפוביאלי השלישית (מסיכה -3) כדי להגדיר מיתאר ופתחים של התקנים על גבי אלקטרודות ורפידות מליטה של Au (VIAs) (איור 2H).
    1. חזור על שלבים 2.2.1-2.2.4, הפעם באמצעות מסכה -3 ובזהירות ליישר את סימני היישור בין וופל לבין פושאול לפני החשיפה.
    2. השתמש מאייד קרן אלקטרונים להפקיד 100 ננומטר אל על הפרוסת.
      הערה: פרמטרים אופייניים לתצהיר הם לחץ בסיסי של 5 x 10-7 Torr ושיעור של 2 Å/s.
    3. לטבול את וופל ב מסיר PG עבור ~ 10 דקות עד המתכת הרים לגמרי, עוזב אל מכסה את המכשירים עם פתחים עבור אלקטרודות ורפידות מליטה. כאשר ההמראה הושלמה, sonicate עבור 30 כדי להסיר את העקבות הנותרים של מתכת לא רצויה. לשטוף וופל ראשון בפתרון נקי PG מסיר, ואז לשטוף ביסודיות ב-DI H2O ויבש וופל עם אקדח N2 .
  10. פארילין-C כדי לתקן את קווי המתאר והפתחים של ההתקן על גבי אלקטרודות ורפידות מליטה של Au (VIAs) (איור 2I). השתמש O2 פלזמה RIE לחרוט דרך שכבות פארילין-c סביב המכשירים, ובאמצעות שכבת פארילין-c העליון המכסה הן את אנשי הקשר אלקטרודה MXene ואת רפידות מליטה Au.
    הערה: התחריט מושלם כאשר אין שאריות פארילין-C הנותרים על הרקיק בין התקנים. שכבת SiO2 המכסה את mxene יפעל כמו שכבת להפסיק לחרוט, מונע את הפלזמה O2 מתוך תחריט או פגיעה הקשר האלקטרודה mxene.
  11. לאיכול את שכבת אל המכסה את המכשירים באמצעות איכול כימי רטוב בסוג אל-מזמור A ב 50 ° c עבור 10 דקות, או עבור 1 דקות אחרי כאשר כל העקבות החזותיים של אל נעלמו, מה שבא ראשון. לחרוט את ה-SiO2 כיסוי אלקטרודות MXene באמצעות איכול כימי רטוב ב 6:1 באגירה תחמוצת מאגור (boe) עבור 30 s (איור 2J).
    הערה: מערכי המיקרו-אלקטרודה של MXene הושלמו כעת.
  12. שחרר את המכשירים מתוך המצע וופל על ידי הצבת טיפה קטנה של DI H2O בקצה של המכשיר, ובעדינות לקלף את המכשיר כמו מים הוא מרושע מתחתיו על ידי פעולה נימי (איור 2K ואיור 3).

3. בנייה וממשק מתאם

הערה: בשלב זה, מערכי המיקרו-אלקטרודה הדקים חייבים להיות מחוברים עם מתאם כדי להתחבר למערכת ההקלטה האלקטרופיזיולוגיה. הגירוי/הקלטה 128ch עם RHS2000 16-ch השיא בשלב (לוח חומרים) המשמש בפרוטוקול זה דורש קלט באמצעות מחבר תואם את מחבר 18 פינים A79039-001. סעיף זה משתמש בלוח מעגלים מודפס (PCB, איור 4א) עם מחבר כוח הכנסה אפס (זיף) לצורך ממשק עם משטחי המליטה של Au במערך המיקרו-אלקטרודה והמחבר A79040-001 לצורך ממשק עם שלב הראש של מערכת ההקלטה. בהתאם למערכת רכישת הנתונים, ניתן להשתמש במחברים שונים ב-PCB כדי לאפשר ממשק עם הבמה האלקטרופיזיולוגיה.

  1. החלה המחברים Omnetics ו זיף ל PCB על ידי החלת סרט דק של הלחמה להדביק לכל אחד מרפידות המגע על PCB, הצבת חלקים במיקומים המתאימים שלהם, וחימום על צלחת חם עד הלחמה מוזרם מראש כדי ליצור חיבורים (איור 4ב).
    הערה: ניתן לבצע הלחמה מוזרמים בקלות בפלטה חמה או בטוסטר-אובן, ואינה דורשת שימוש בתנור הזרמה יקר.
  2. החלת שתי שכבות של סרט פוליימיד (טבלת חומרים) לצד האחורי של אזור משטח החיבור של Au של מערך מיקרואלקטרודה MXene כדי לתת להתקן עובי מספיק כדי לאבטח במחבר זיף. לאחר החלת הקלטת, לקצץ כל עודף מעבר לקצוות של התקן פארילין-C באמצעות להב תער או מספריים דיוק (איור 4ג).
  3. תחת טווח ביקורת או שימוש במשקפיים מגדלת, יישר את מערך מיקרואלקטרודה MXene במחבר זיף כך שרפידות המליטה של Au יתיישרו עם הפינים שבתוך המחבר זיף ולאחר מכן תסגור את הזיף כדי ליצור חיבור מאובטח (איור 4D, E).
    הערה: מחבר זיף המשמש כאן הוא מחבר 18 ערוצים, בעוד ההתקן המשמש כאן יש 16 ערוצים. הערוצים הנוספים שאינם בעלי הקשר מזוהים בקלות כמעגל פתוח באמצעות בדיקת עכבה במהלך הפעלות הקלטה.
  4. בדוק את העכבה האלקטרוכימי של אלקטרודות MXene באמצעות פוטנציאל להבטיח ייצור מוצלח וחיבור למתאם PCB.
    הערה: ערכי עכבה סבירים מקבלים בסעיף הדיון כדי לסייע בפתרון בעיות.

4. השרשה חריפה והקלטה עצבית

הערה: ניתוחים על חולדות מבוגרים זכר ג ' ולבי מבוצעים באמצעות מכשירים סטרילי עם טכניקה אספטי. שיעור הנשימה, רפלקס palpebral, ו הדוושה לדווש בדקו כל 10 דקות כדי לפקח על עומק ההרדמה. טמפרטורת הגוף נשמרת עם כרית חימום.

  1. מנהל כאבים מונעת (הזרקה תת-עורית של שחרור בופרינורטין [SR], 1.2 מ"ג/ק"ג).
  2. ניהול הרדמה (הזרקת תוך הצפק של תערובת של 60 מ"ג/ק ג קטמין ו 0.25 mg/ק"ג dexmedetomidine).
  3. לאשר רמה נאותה של הרדמה כל 10 דקות במהלך הניסוי על ידי בדיקת העדר palpebral והדוושה רפלקסים צביטה.
  4. חולדה מאובטחת במסגרת סטריאוטקאית, להחיל חומר סיכה העין על העיניים, ונקי הקרקפת מגולח עם 10% povidone-יוד.
  5. לחשוף את הcalvaria עם חתך הקרקפת יחיד קו ביניים וניתוח קהה של הרקמה הבסיסית.
  6. מניחים בורג 00-90 לתוך הגולגולת כדי לשמש כקרקע להקלטות.
  7. באמצעות מקדחה שיניים עם בור קטן, לעשות פתיחת גולגולת באתר ההקלטה הרצויה הקלטה הקליפת.
  8. אבטח את מחבר המערך למבצע סטריאוטקאני ומקם את המכשיר על פתיחת הגולגולת. הנמך בעדינות עד שמערך כולו יהיה בקשר עם הקליפה החשופה.
  9. עוטפים את חוט הקרקע. סביב בורג הגולגולת
  10. חבר את השלב הקדמי של מערכת ההקלטה למערך והתחל להקליט פעילות ספונטנית.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

לדוגמה נתונים מיקרו-ECoG שנרשמו במערך מיקרואלקטרודה MXene מוצג באיור 5. בעקבות היישום של מערך האלקטרודה על קליפת המוח, אותות פיזיולוגיים ברורים התבררו מיד על אלקטרודות ההקלטה, עם כ 1 mV משרעת אותות ECoG המופיעים על כל אלקטרודות MXene. ספקטרום הכוח של אותות אלה אישר את הנוכחות של שני מקצבים במוח בדרך כלל בחולדות תחת הרדמה הקטמין-dexmedetomidine: 1-2 Hz הרץ במהירות איטית וγ תנודות ב-40-70 Hz. בנוסף, הנחת כוח הפס הרחב לחתימה במהלך המצב "למטה" של התנודה האיטית, והגברה מβ סלקטיבית (15-30 Hz) וγ-ל...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

סינתזה MXene והליך הדלאמנציה המתואר בפרוטוקול זה (HF/HCl/LiCl) נבנה מתוך גישה מתון חריטה אשר המועסקים אבל (באתרו HF) etchant בינוני26. גישה מתונה מאפשר Ti3C2 פתיתי (מספר יקרומטר בגודל לרוחב) כדי להיות מדלל באופן ספונטני במהלך הכביסה פעם אחת pH ~ 5-6 הושג. בהשוואה לחריטה עם HF בלבד, התוצאה היא חומר עם איכות גבוהה יותר ותכונות חומרים משופרים, כגון מוליכות אלקטרונית ויציבות כימית. שיטת ה-HF/HCl/LiCl מנצלת את שיפורי הסינתזה של מתון, ובנוסף מפרידים בין כל שלב (תצריב קו, אינטרקלוצי...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

. למחברים אין מה לגלות

תודות

עבודה זו נתמכת על ידי המכונים הלאומיים לבריאות (מענק לא. R21-NS106434), האזרחים המאוחדים למחקר באפילפסיה פרס הטיסה, קרן משפחת מירנובסקי וניל וברברה סמזה (F.V.); תוכנית המלגות למחקר בוגר קרן המדע הארצי (הענקת לא. DGE-1845298 ל N.D. ו-בע); משרד המחקר הצבאי (הסכם שיתופי מספר W911NF-18-2-0026-ק); ועל ידי צבא ארצות הברית באמצעות תוכנית מדעי פני השטח יוזמה במרכז הביולוגי כימית של אדעץ (PE 0601102A פרוייקט VR9 כדי Y.G. ו ק). עבודה זו בוצעה בחלקו במרכז סינג לננוטכנולוגיה, אשר נתמכת על ידי הקרן הלאומית למדע ננוטכנולוגיה מתואמת התוכנית (NNCI-1542153).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
בורג 00-90מקמאסטר-קאר90910A630בורג גולגולת שסביבו עטוף חוט הארקה
בקר גירוי/הקלטה 128chIntan Technologiesרכיב במערכת ההקלטה העצבית.
צינורות צנטריפוגה חרוטיים פוליפרופילן (PP) 175 מ"לFalconREF: 352076משמש לשטיפת
מחבר ZIF בפסיעה של 0.5 מ"מ 18 מצביםMolex505110-1892משמש לממשק מערך המיקרו-אלקטרודות הגמיש של Parylene עם לוח מתאם PCB.
מחבר ננו-מיניאטורי זכר בשורה כפולה עם 18 מצבים (0.025 אינץ'/0.64 מ"מ)Omnetics Connector CorporationA79008-001משמש לממשק לוח מתאם ה-PCB לראש ההקלטה.
סט פלסטיק חד פעמי 3 מ"ל העברת פיפטות בוגרותRienarRienar-3ML-20PCSמשמש להעברת תחריט או תמיסות MXene
50 מ"ל פוליפרוילן (PP) צינור צנטריפוגה קונציאליFalconREF: 352070משמש לשטיפה ובחירת גודל
תחריט Al סוג Aטרנסן060-0026000-QTלהסרת שכבת מסכת תחריט Al לאחר תחריט Parylene-C סופי.
אבקת אלומיניום, -325 רשת, 99.5% (בסיס מתכות), גודל חלקיקים < 44 ומיקרו; mאלפא AesarCAS: 7429-90-5משמש לסינתזה מקסימלית
תוכנת AutoCADAutodesk Inc.עיצוב תוכנה לציור מסכות צילום. חלופות חינמיות כוללות DraftSight ו-LayoutEditor.
תחריט תחמוצת חוצץ 6:1JT Baker1178-03להסרת שכבת SiO2 לחשיפת מגעי אלקטרודות MXene בסוף הליך הייצור.
בופרנורפין SRחיות בר תרופותלניתוח חולדות
צנטריפוגההרמלבנצ'מרק Z 446משמש לשטיפה ובחירת גודל
Dexdomitorאספקה וטרינרית במערב התיכון193.13250.3הרדמה לניתוח חולדות
מקדחה ברכלים מדעיים עדינים19007-07קוצים למקדחה
מקדחה חשמליתForedomK.1070לקרניוטומיה
מאייד קרן אלקטרוניםחברת קורט ג'יי לסקרשימש לאידוי Ti, Au ו-SiO2 במהלך הייצור. ברוב החדרים הנקיים של האוניברסיטה יש כלי כזה או דומה.
חוט הארקהA-M Systems781500חוט כסף חשוף
בקבוקון מרווח ראש, זכוכיתSupelcoREF: 27298משמש לאחסון תמיסות MXene
חומצה הידרוכלורית (12.1N)פישר סיינטיפיקCAS: 7647-01-0קורוזיבי; חומר תחריט
חומצה הידרופלואורית, (תמיסה של 48-51% ב-H2O)AcrosCAS: 7664-39-3חומר תחריט
Jupiter II מערכת RIEמארץ' פלזמה סיסטמס בע"ממערכת תחריט RIE מישורית המשמשת לחרוט את הפארילן-C באמצעות פלזמה O2. ברוב החדרים הנקיים של האוניברסיטה יש מערכת תחריט RIE מישורית דומה.
סרט פולימיד סטנדרטי של Kapton, 1/4 אינץ'DuPontמשמש להוספת עובי לאזור כרית ההדבקה Au של מערך המיקרו-אלקטרודות הגמיש Parylene להכנסה למחבר ZIF.
קטמיןשל אוניברסיטת פנסילבניה.הרדמה לניתוח חולדות
KLA P-7 Stylus ProfilometerKLA Corporationהשתמש בפרופילים הדו-ממדיים של המדד כדי לאשר תחריט מלא דרך שכבת הפארילן-C הקורבן בשלב 2.4.2. ברוב החדרים הנקיים של האוניברסיטה יש כלי פרופילומטר זה או דומה.
ליתיום כלוריד, 99% לניתוח,אקרוסCAS: 7447-41-8היגרוסקופי; חומר דלמינציה
מיישר מסכה MA6Karl Suss Microtec AGמשמש ליישור כל מסכת פוטו לתבנית על הפרוסה ולחשוף את הפרוסה לאור UV. ברוב החדרים הנקיים של האוניברסיטה יש כלי כזה או דומה.
פתרון ניקוי Micro-90International Products CorporationM-9050-12משמש כשכבה נגד דבק כדי לאפשר הסרת שכבת ההקרבה Parylene-C כדי לעצב את ה-MXene
NR71-3000p PhotoresistFuturrex Inc.NR71-3000pפוטו-רזיסט שלילי המשמש להגדרת עקבות Ti/Au ודפוסי MXene במכשירים.
משחה עינייםאספקה וטרינרית במערב התיכון193.63200.3למניעת ייבוש הקרנית במהלך הניתוח
מערכת שקיעת פארילןמערכות ציפוי מיוחדותהמשמשות לאידוי סרטים קונפורמיים דקים של Parylene-C
Parylene-C dimerמערכות ציפוי מיוחדות980130-c-01lbeפולימר גמיש המשמש כשכבות פסיביות תחתונות ועליונות עבור התקני ה-MXene הגמישים
מסכות פוטו (כרום על זכוכית סודה ליים)אוניברסיטת פנסילבניהמסכות הצילום שלנו יוצרו בחדר הנקי של האוניברסיטה באמצעות מערכת כותב לייזר היידלברג DWL66+, אולם מספר ספקים מייצרים מסכות פוטו מקבצי עיצוב שסופקו.
תמיסת פובידון-יודMedlineMDS093901כדי לסייע במניעת זיהום סביב חתך בקרקפת
מעגלים מודפסים (PCB)מעגליםהמשמשים לממשק בין מערך האלקטרודות MXene לבין אלקטרוניקת המדידה כגון הפוטנציוסטט ומערכת ההקלטה Intan. Advanced Circuits וספקים אחרים מייצרים ומרכיבים PCB על סמך קבצי התכנון המסופקים.
מפתח RD6Futurrex Inc.מפתח RD6משמש לפיתוח התנגדות פוטו-רזיסטית שלילית NR71-3000p בעקבות חשיפה ל-UV
התייחסות 600 פוטנציוסטטGamry Instrumentsמשמש למדידת עכבת האלקטרודות להערכת איכות המכשירים
Remover PGMicroChem Corp.G050200משמש להסרת NR71-3000p בעקבות שקיעת מתכת לביצוע דפוס הרמה
RHS2000 כבל ממשק Stim SPIIntan Technologiesרכיב במערכת ההקלטה העצבית.
לוח מגבר RHS2116Intan Technologiesרכיב במערכת ההקלטה העצבית.
פרוסות SiWafer World2885מצע לייצור
ספין ציפויחסכונילציפוי פרוסות עם התנגדות ויישום שכבות Micro-90 ו-MXene. ברוב החדרים הנקיים של האוניברסיטה יש מעילים מסתובבים.
מסגרת סטריאוטקסיתKopf Instrumentsדגם 902למיקום החולדה לנוירוכירורגיה
מוט ערבוב מגנטי מצופה טפלוןקורנינגREF: 1233W95משמש לערבוב במהלך תחריט ואינטרקלציה
טיטניום קרביד, 99.5% (בסיס מתכות), גודל חלקיקים ~ 2 ומיקרו; mאלפא AesarCAS: 12070-08-5משמש לסינתזה של
אבקת טיטניום MAX, -325 רשת, 99% (בסיס מתכות), גודל חלקיקים < 44µ mאלפא AesarCAS: 7440-32-6משמש לסינתזה של MAX
סוניקטור אמבטיה אולטרסאונדריינולדס טקלהסרת חלקיקי מתכת ופוטו-התנגדות במהלך תהליכי הרמה לתבנית מתכות.
ספקטרופוטומטר UV visThermoScientificEvolution 201משמש לקביעת ריכוז וצפייה בשיא הספיגה
Zetasizer, ניתוח גודל החלקיקיםMalvern PanalyticalNano ZSמשמש לקביעת התפלגות גודל החלקיקים לרוחב
משככי כאבים מקדחה מיקרו-מוטרית בית החולים נטול מים מתקדמים ציוד

מקורות

  1. Ludwig, K. A., et al. Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) polymer coatings facilitate smaller neural recording electrodes. Journal of Neural Engineering. 8 (1), 014001(2011).
  2. Polikov, V. S., Tresco, P. A., Reichert, W. M. Response of brain tissue to chronically implanted neural electrodes. Journal of Neuroscience Methods. 148 (1), 1-18 (2005).
  3. Lecomte, A., Descamps, E., Bergaud, C. A review on mechanical considerations for chronically-implanted neural probes. Journal of Neural Engineering. 15 (3), 031001(2017).
  4. Castagnola, E., et al. Smaller, softer, lower-impedance electrodes for human neuroprosthesis: a pragmatic approach. Frontiers in Neuroengineering. 7, 8(2014).
  5. Nguyen, J. K., et al. Mechanically-compliant intracortical implants reduce the neuroinflammatory response. Journal of Neural Engineering. 11 (5), 056014(2014).
  6. Boehler, C., Stieglitz, T., Asplund, M. Nanostructured platinum grass enables superior impedance reduction for neural microelectrodes. Biomaterials. 67, 346-353 (2015).
  7. Petrossians, A., Whalen, J. J., Weiland, J. D., Mansfeld, F. Surface modification of neural stimulating/recording electrodes with high surface area platinum-iridium alloy coatings. 2011 Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. , 3001-3004 (2011).
  8. Meyer, R. D., Cogan, S. F., Nguyen, T. H., Rauh, R. D. Electrodeposited iridium oxide for neural stimulation and recording electrodes. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 9 (1), 2-11 (2001).
  9. Ferguson, J. E., Boldt, C., Redish, A. D. Creating low-impedance tetrodes by electroplating with additives. Sensors and Actuators A: Physical. 156 (2), 388-393 (2009).
  10. Kotov, N. A., et al. Nanomaterials for Neural Interfaces. Advanced Materials. 21 (40), 3970-4004 (2009).
  11. Keefer, E. W., Botterman, B. R., Romero, M. I., Rossi, A. F., Gross, G. W. Carbon nanotube coating improves neuronal recordings. Nature Nanotechnology. 3 (7), 434-439 (2008).
  12. Lu, Y., et al. Electrodeposited polypyrrole/carbon nanotubes composite films electrodes for neural interfaces. Biomaterials. 31 (19), 5169-5181 (2010).
  13. Green, R. A., Williams, C. M., Lovell, N. H., Poole-Warren, L. A. Novel neural interface for implant electrodes: improving electroactivity of polypyrrole through MWNT incorporation. Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 19 (4), 1625-1629 (2008).
  14. Apollo, N. V., et al. Flexible Freestanding Neural Stimulation and Recording Electrodes Fabricated from Reduced Graphene Oxide. Advanced Functional Materials. 25 (23), 3551-3559 (2015).
  15. Lu, Y., Lyu, H., Richardson, A. G., Lucas, T. H., Kuzum, D. Flexible Neural Electrode Array Based-on Porous Graphene for Cortical Microstimulation and Sensing. Scientific Reports. 6 (1), 33526(2016).
  16. Matarredona, O., et al. Dispersion of Single-Walled Carbon Nanotubes in Aqueous Solutions of the Anionic Surfactant NaDDBS. The Journal of Physical Chemistry B. 107 (48), 13357-13367 (2003).
  17. Ramesh, S., et al. Dissolution of Pristine Single Walled Carbon Nanotubes in Superacids by Direct Protonation. The Journal of Physical Chemistry B. 108 (26), 8794-8798 (2004).
  18. Kim, S. W., et al. Surface modifications for the effective dispersion of carbon nanotubes in solvents and polymers. Carbon. 50 (1), 3-33 (2012).
  19. Wang, M., et al. Nanotechnology and Nanomaterials for Improving Neural Interfaces. Advanced Functional Materials. 28 (12), 1700905(2017).
  20. Wang, K., Fishman, H. A., Dai, H., Harris, J. S. Neural Stimulation with a Carbon Nanotube Microelectrode Array. Nano Letters. 6 (9), 2043-2048 (2006).
  21. Ansaldo, A., Castagnola, E., Maggiolini, E., Fadiga, L., Ricci, D. Superior Electrochemical Performance of Carbon Nanotubes Directly Grown on Sharp Microelectrodes. ACS Nano. 5 (3), 2206-2214 (2011).
  22. Nimbalkar, S., et al. Ultra-Capacitive Carbon Neural Probe Allows Simultaneous Long-Term Electrical Stimulations and High-Resolution Neurotransmitter Detection. Scientific Reports. 8, 6958(2018).
  23. Anasori, B., Lukatskaya, M., Gogotsi, Y. 2D metal carbides and nitrides (MXenes) for energy storage. Nature Reviews Materials. 2, 16098(2017).
  24. Anasori, B., Gogotsi, Y. 2D Metal Carbides and Nitrides (MXenes): Structure, Properties and Applications. , Springer Nature. Switzerland. (2019).
  25. Naguib, M., et al. Two-Dimensional Nanocrystals Produced by Exfoliation of Ti3AlC2. Advanced Materials. 23 (37), 4248-4253 (2011).
  26. Alhabeb, M., et al. Guidelines for Synthesis and Processing of Two-Dimensional Titanium Carbide (Ti3C2Tx MXene). Chemistry of Materials. 29 (18), 7633-7644 (2017).
  27. Ghidiu, M., Lukatskaya, M. R., Zhao, M. Q., Gogotsi, Y., Barsoum, M. W. Conductive two-dimensional titanium carbide ‘clay’ with high volumetric capacitance. Nature. 516 (7529), 78-81 (2014).
  28. Lukatskaya, M. R., et al. Ultra-high-rate pseudocapacitive energy storage in two-dimensional transition metal carbides. Nature Energy. 2, 17105(2017).
  29. Zhu, Y., et al. Carbon-Based Supercapacitors Produced by Activation of Graphene. Science. 332 (6037), 1537-1541 (2011).
  30. Heon, M., et al. Continuous carbide-derived carbon films with high volumetric capacitance. Energy & Environmental Science. 4 (1), 135-138 (2011).
  31. Yang, X., Cheng, C., Wang, Y., Qiu, L., Li, D. Liquid-mediated dense integration of graphene materials for compact capacitive energy storage. Science. 341 (6145), 534-537 (2013).
  32. Zhang, C. J., et al. Transparent, Flexible, and Conductive 2D Titanium Carbide (MXene) Films with High Volumetric Capacitance. Advanced Materials. 29 (36), 1702678(2017).
  33. Han, X., et al. 2D Ultrathin MXene-Based Drug-Delivery Nanoplatform for Synergistic Photothermal Ablation and Chemotherapy of Cancer. Advanced Healthcare Materials. 7 (9), 1701394(2018).
  34. Dai, C., et al. Biocompatible 2D Titanium Carbide (MXenes) Composite Nanosheets for pH-Responsive MRI-Guided Tumor Hyperthermia. Chemistry of Materials. 29 (20), 8637-8652 (2017).
  35. Xu, B., et al. Ultrathin MXene-Micropattern-Based Field-Effect Transistor for Probing Neural Activity. Advanced Materials. 28 (17), 3333-3339 (2016).
  36. Driscoll, N., et al. Two-Dimensional Ti3C2 MXene for High-Resolution Neural Interfaces. ACS Nano. 12 (10), 10419-10429 (2018).
  37. Sessolo, M., et al. Easy-to-Fabricate Conducting Polymer Microelectrode Arrays. Advanced Materials. 25 (15), 2135-2139 (2013).
  38. Shuck, C. E., et al. Effect of Ti3AlC2 MAX Phase on Structure and Properties of Resultant Ti3C2Tx MXene. ACS Applied Nano Materials. 2 (6), 3368-3376 (2019).
  39. Hantanasirisakul, K., et al. Fabrication of Ti3C2Tx MXene Transparent Thin Films with Tunable Optoelectronic Properties. Advanced Electronic Materials. 2 (6), 1600050(2016).
  40. Xu, B., et al. Ultrathin MXene-Micropattern-Based Field-Effect Transistor for Probing Neural Activity. Advanced Materials. 28 (17), 3333-3339 (2016).
  41. Zhang, C., et al. Additive-free MXene inks and direct printing of micro-supercapacitors. Nature Communications. 10 (1), 1795(2019).
  42. Quain, E., et al. Direct Writing of Additive-Free MXene-in-Water Ink for Electronics and Energy Storage. Advanced Materials Technologies. 4 (1), 1800256(2019).
  43. Salles, P., Quain, E., Kurra, N., Sarycheva, A., Gogotsi, Y. Automated Scalpel Patterning of Solution Processed Thin Films for Fabrication of Transparent MXene Microsupercapacitors. Small. 14 (44), 1802864(2018).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

In VivoParylene C
הייצור של Ti3C2 Mxene מערכים מיקרואלקטרודה בVivo הקלטה עצבית
צרו קשר
המליצו לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.