Gerichte ionen straal-lithografie voor etch nano-architecturen in micro elektroden

Shreya Mahajan; Jonah  A. Sharkins; Allen H. Hunter; Amir Avishai; Evon  S. Ereifej

doi:10.3791/60004

Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Gerichte ionen straal-lithografie voor etch nano-architecturen in micro elektroden

6.1K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/60004

⸱

19 januari 2020

Shreya Mahajan¹ , Jonah A. Sharkins²^,⁴ , Allen H. Hunter⁵ , Amir Avishai⁶ , Evon S. Ereifej²^,³^,⁴

¹Department of Electrical Engineering and Computer Science, University of Michigan, ²Veteran Affairs Ann Arbor Healthcare System, ³Department of Neurology, School of Medicine, University of Michigan, ⁴Department of Biomedical Engineering, University of Michigan, ⁵Michigan Center for Materials Characterization, University of Michigan, ⁶Carl Zeiss SMT, Inc.

In dit artikel

Samenvatting

We hebben aangetoond dat het etsen van nano-architectuur in intracorticale micro-elektrode-apparaten de ontstekingsreactie kan verminderen en de potentie heeft om elektrofysiologische opnames te verbeteren. De hierin beschreven methoden schetsen een benadering van etch nano-architecturen in het oppervlak van niet-functionele en functionele enkelvoudige schacht silicium intracorticale micro elektroden.

Samenvatting

Met de vooruitgang in elektronica en Fabricagetechnologie hebben intracorticale micro elektroden aanzienlijke verbeteringen ondergaan waardoor de productie van geavanceerde micro elektroden met een grotere resolutie en uitgebreide capaciteiten mogelijk is. De vooruitgang in de Fabricagetechnologie heeft de ontwikkeling van biomimetische elektroden, die tot doel hebben om naadloos te integreren in de hersen parenchym ondersteund, verminderen van de neuroinflammatoire respons waargenomen na elektrode inbrengen en verbeteren van de kwaliteit en levensduur van elektrofysiologische opnames. Hier beschrijven we een protocol voor het gebruik van een biomimetische aanpak onlangs geclassificeerd als nano-architectuur. Het gebruik van gerichte Ion Beam lithografie (FIB) werd gebruikt in dit protocol om specifieke nano-architectuur kenmerken etch in het oppervlak van niet-functionele en functionele enkelvoudige schacht intracorticale micro elektroden. Het etsen van nano-architecturen in het elektrode oppervlak gaf mogelijke verbeteringen van biocompatibiliteit en functionaliteit van het geïmplanteerde apparaat aan. Een van de voordelen van het gebruik van FIB is de mogelijkheid om te etch op gefabriceerde apparaten, in tegenstelling tot tijdens de fabricage van het apparaat, het faciliteren van grenzeloze mogelijkheden om te wijzigen van talrijke medische apparaten na de productie. Het protocol dat hierin wordt gepresenteerd, kan worden geoptimaliseerd voor verschillende Materiaaltypen, nano-architectuur functies en soorten apparaten. Het uitbreiden van het oppervlak van geïmplanteerde medische hulpmiddelen kan de prestaties van het apparaat en de integratie in het weefsel te verbeteren.

Inleiding

Intracorticale micro elektroden (IME) zijn invasieve elektroden die een middel bieden voor directe interfacing tussen externe apparaten en de neuronale populaties in de hersenschors^1,2^. Deze technologie is een waardevol hulpmiddel voor het opnemen van neurale actie potentialen ter verbetering van het vermogen van wetenschappers om neuronale functie te verkennen, vooraf begrip van neurologische ziekten en ontwikkelen van potentiële therapieën. Intracorticale micro-elektrode, gebruikt als een onderdeel van de Brain Machine Interface (BMI) systemen, maakt opname van actie potentialen van een individuele of kleine....