シリコン平面皮質内微小電極の表面処理用ツール

このプロトコルは、気相堆積および水溶液反応による皮質内微小電極デバイスの表面改質のための取り扱いツールを提供する。これらの処理方法は、長時間の反応時間を通じてデバイスの完全性を維持します。皮質内微小電極デバイスを取り扱うための方法は、しばしば開示されていない。

この技術は、表面処理およびコーティングを開発することによって、これらのデバイスの性能を改善するための研究努力に利益をもたらすことができる。まず、皮質内微小電極デバイスまたは表面処理用の非機能プローブを入手してください。材料試験を容易にするために、デバイスと一緒に処理するために基板材料の1センチメートル四方のサンプルを入手してください。

3Dプリントまたはピース1Aと1Bを取得します。片1Aに両面ポリイミドテープを貼り付けます。また、片面接着剤付きの厚さ3.17ミリメートルの発泡ストリップを片1Bに取り付けます。

次に、デバイスのコネクタパッケージをピース1A上のテープに接着します。ピース1Aと1Bを接合するには、穴を合わせ、ステンレス製のネジとウィングナットを使用して固定します。ピース1Aの底部の穴を利用して、ジップタイを使用してアセンブリを真空デシケータトレイに固定します。

正方形の材料サンプルをフレーム下部のスリットに配置します。溶液を真空乾燥液の適切なレセプタクルに入れ、固定アセンブリと反対側にインラインで置きます。デシケータに真空計を入れて、正確な圧力を記録します。

次に、乾燥蓋のポートを固定アセンブリの近くに置き、溶液とインラインで、気相堆積を完了します。まず、ウェルプレートの蓋に寸法19×10.5ミリメートルの長方形の穴を切り開き、デバイスの電極アレイを溶液中に懸濁させた。ガイドを3Dプリントまたは取得します。

ガイドの長方形の穴を蓋の穴に合わせ、ガイドの穴がふさがれていないことを確認します。シアノアクリレート接着剤を使用してガイドを蓋に固定します。次に、治療が行われるウェルに所望の溶液を充填する。

表面処理を確認するために、四角い基質サンプルをプレートのウェル内の反応溶液に沈める。プローブ装置を組み立てるために、テープ片2Bをベンチトップにする。片2Cのベースを覆うように両面ポリイミドテープを置きます。

また、片面接着剤付きの3.17ミリメートルの発泡テープを貼って、ピース2Dのベースを覆います。そして、片2Cを片2Bの溝に嵌め込む。デバイスのコネクタパッケージをテープに接着し、デバイスシャンクの長さが吊り下げられるように向けます。

ピース2Dをピース2Cにスライドさせてデバイスを固定します。アセンブリの端を持ち、慎重に持ち上げてピース 2B から取り外します。ピース2Cおよび2Dの外向きの半円をピース2Aの対応するガイドに合わせ、アセンブリをウェルプレートの蓋にフィットさせます。

ピース2Eをガイドの上に圧入してアセンブリの配置を確保します。デバイスをウェルプレートに懸濁した後、アセンブリをシェーカーに移し、毎分100回転以下の速度で実行します。複数の溶液または洗浄ステップを必要とする反応の場合は、蓋を適切なウェル内の所望の溶液を含む新しいウェルプレートに慎重に移します。

この工程の後、テープ片2Bをベンチトップとする。ウェルプレートからデバイスを取り外すには、片2Eを蓋から取り外します。次に、デバイスを持ってアセンブリを慎重に取り外します。

ピース 2C がベンチトップを向き、ピース 2D が上を向くようにアセンブリを向けます。デバイスのシャンクをベンチトップに平行に合わせます。アセンブリのピース2Cをピース2Bにフィットさせます。

ピース2Cのタブをベンチに軽く押して、ピース2Dをピース2Cから分離します。鉗子を使用して、デバイスのコネクタパッケージをテープから取り出し、デバイスをストレージコンテナに移します。シリコン正方形サンプル中のミシガンスタイルの微小電極アレイの表面処理を、このプロトコルを用いて実証した。

APTESを用いたアミン官能化には気相堆積法を適用した。これに続いて、カルボジイミド架橋化学を用いてマンガンTBAPを固定化した。シリコンサンプルからの堆積エリプソメトリー測定後、理論上の単層厚さ7オングストロームと比較して、平均APTES層厚は8.5オングストロームであった。

X線光電子分光分析は、気相APTES処理後の窒素および炭素の原子濃度の割合の増加を示し、化学沈着を示す。同様に、溶液相固定化に続いてマンガンが検出された。さらに、微小電極アレイの電気インピーダンス分光分析のためのボード線図は、コーティングプロセスの前後のインピーダンスの大きさの間に統計的差を示さなかった。

これにより、電極アレイのコーティングに成功し、コーティングプロセスを用いて行った。このプロトコルは、装置への損傷のリスクを最小限に抑えることによって、皮質内微小電極の表面修飾を容易にする。現場の他の人は、方法論を彼らの装置や化学的手順に適応させるかもしれません。