Strumenti per il trattamento superficiale di microelettrodi intracorticali planari al silicio

Questo protocollo fornisce strumenti di manipolazione per la modifica superficiale di dispositivi microelettrodi intracorticali mediante deposizione in fase gassosa e reazione acquosa della soluzione. Questi metodi di manipolazione mantengono l'integrità del dispositivo durante i tempi di reazione prolungati. I metodi per la manipolazione dei dispositivi microelettrodi intracorticali spesso non vengono divulgati.

Questa tecnica può giovare agli sforzi di ricerca per migliorare le prestazioni di questi dispositivi sviluppando trattamenti superficiali e rivestimenti. Per iniziare, acquisire dispositivi microelettrodi intracorticali o sonde non funzionali per il trattamento superficiale. Per facilitare i test sui materiali, acquisire campioni quadrati di un centimetro del materiale del substrato per il trattamento insieme ai dispositivi.

Stampa 3D o acquista pezzi 1A e 1B. Attaccare un nastro biadesivo in poliimmide al pezzo 1A. Inoltre, attaccare una striscia di schiuma spessa 3,17 millimetri con adesivo unilaterale al pezzo 1B.

Quindi, far aderire la confezione del connettore del dispositivo al nastro sul pezzo 1A. Unire i pezzi 1A e 1B allineando i fori e fissandoli utilizzando viti in acciaio inossidabile e dadi alari. Fissare il gruppo al vassoio dell'essiccatore sottovuoto utilizzando fascette zip, utilizzando i fori sul fondo del pezzo 1A.

Posizionare campioni di materiale quadrato nelle fessure nella parte inferiore del telaio. Posizionare la soluzione in un recipiente appropriato nell'essiccatore sottovuoto opposto e in linea con l'assemblaggio fissato. Metti un vacuometro nell'essiccatore per registrare la pressione esatta.

Quindi, posizionare la porta del coperchio essiccato vicino al gruppo fissato e in linea con la soluzione e completare la deposizione in fase gassosa. In primo luogo, tagliare fori rettangolari di dimensioni 19 per 10,5 millimetri nel coperchio della piastra del pozzo per sospendere l'array di elettrodi del dispositivo in soluzione. Stampa in 3D o acquisisci le guide.

Allineate i fori rettangolari nelle guide ai fori nel coperchio, assicurandovi che il foro nella guida non sia ostruito. Fissare le guide al coperchio con adesivo cianoacrilato. Quindi, riempire la soluzione desiderata nei pozzetti in cui si verificherà il trattamento.

Per confermare il trattamento superficiale, immergere i campioni di substrato quadrato nella soluzione di reazione in un pozzetto della piastra. Per assemblare il dispositivo sonda, nastro da 2B a un piano di lavoro. Posizionare un nastro biadesivo in poliimmide per coprire la base del pezzo 2C.

Inoltre, posizionare un nastro di schiuma da 3,17 millimetri con adesivo monolaterale per coprire la base del pezzo 2D. Quindi, inserire il pezzo 2C nella scanalatura del pezzo 2B. Far aderire la confezione del connettore del dispositivo sul nastro, orientato in modo che la lunghezza del gambo del dispositivo sia sospesa.

Fissare il dispositivo facendo scorrere il pezzo 2D nel pezzo 2C. Tenere premuti i bordi dell'assieme e sollevare con attenzione per rimuovere dal pezzo 2B. Allineare i semicerchi rivolti verso l'esterno sui pezzi 2C e 2D con le guide corrispondenti sul pezzo 2A per inserire l'assieme nel coperchio della piastra del pozzo.

Posizionamento sicuro dell'assemblaggio mediante raccordo a pressione del pezzo 2E sopra le guide. Dopo aver sospeso i dispositivi nella piastra del pozzo, trasferire l'assemblaggio su uno shaker e funzionare a velocità inferiori a 100 rotazioni al minuto. Per reazioni che richiedono più soluzioni o fasi di lavaggio, trasferire con cura il coperchio su una nuova piastra del pozzo contenente la soluzione desiderata nel pozzo appropriato.

Dopo questo passaggio, nastro da 2B a un piano di lavoro. Per rimuovere i dispositivi dalla piastra del pozzo, rimuovere il pezzo 2E dal coperchio. Quindi, rimuovere con attenzione l'assemblaggio tenendo premuto il dispositivo.

Orientate l'assieme in modo tale che il pezzo 2C sia rivolto verso il piano di lavoro e il pezzo 2D sia rivolto verso l'alto. Allineare il gambo del dispositivo parallelamente al piano di lavoro. Montare il pezzo 2C dell'assieme nel pezzo 2B.

Applicare una leggera pressione sulle linguette del pezzo 2C nel banco per separare il pezzo 2D dal pezzo 2C. Utilizzando la pinza, rimuovere la confezione del connettore del dispositivo dal nastro e trasferire il dispositivo in un contenitore di archiviazione. Il trattamento superficiale di array di microelettrodi in stile Michigan in campioni quadrati di silicio è stato dimostrato utilizzando questo protocollo.

Il metodo di deposizione in fase gassosa è stato applicato per la funzionalizzazione delle ammine utilizzando APTES. Successivamente, la chimica di reticolazione della carbodiimide è stata utilizzata per immobilizzare il TBAP di manganese. Dopo la deposizione, le misurazioni ellissometriche dai campioni di silicio hanno prodotto uno spessore medio dello strato APTES di 8,5 angstrom, rispetto allo spessore teorico del monostrato di 7 angstrom.

L'analisi della spettroscopia fotoelettronica a raggi X ha mostrato un aumento della percentuale di concentrazioni atomiche di azoto e carbonio dopo il trattamento APTES in fase gassosa, indicando un deposito chimico. Allo stesso modo, il manganese è stato rilevato dopo l'immobilizzazione in fase di soluzione. Inoltre, il diagramma di Bode per l'analisi della spettroscopia di impedenza elettrica degli array di microelettrodi non ha mostrato alcuna differenza statistica tra le grandezze dell'impedenza prima e dopo il processo di rivestimento.

Pertanto, il rivestimento di successo dell'array di elettrodi è stato eseguito utilizzando i processi di rivestimento. Questo protocollo facilita la modifica superficiale dei microelettrodi intracorticali riducendo al minimo il rischio di danni al dispositivo. Altri sul campo possono adattare la metodologia ai loro dispositivi e procedure chimiche.