Etch Nano mimarilerine mikroelektrotlara odaklanmış iyon ışını Litografisi

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

doi:10.3791/60004

Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Etch Nano mimarilerine mikroelektrotlara odaklanmış iyon ışını Litografisi

6.1K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/60004

⸱

19 Ocak 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.

Bu makalede

Özet

Nano-mimarinin intrakortikal mikroelektrot cihazlarına aşındırmalarının inflamatuar yanıtı azaltabileceğini ve elektrofizyolojik kayıtları iyileştirme potansiyeline sahip olduğunu gösterdik. Burada açıklanan yöntemler, nano-mimarileri işlevsel olmayan ve fonksiyonel tek saplı silikon intrakortikal mikroelektrotların yüzeyine aşındırmak için bir yaklaşımı ortaya çıkarmaktadır.

Özet

Elektronik ve üretim teknolojisindeki gelişmelerle, kortikal mikroelektrotlar daha yüksek çözünürlük ve genişletilmiş yeteneklere sahip gelişmiş mikroelektrotların üretilmesine olanak sağlayan önemli iyileştirmelerden geçmiştir. Üretim teknolojisindeki ilerleme, beyin parankimine sorunsuz bir şekilde entegre olmayı, elektrot takıldıktan sonra gözlenen nöroinflamatuar yanıtı azaltmayı ve kaliteyi artırmayı ve elektrofizyolojik kayıtların uzun ömürlü. Burada, yakın zamanda nano-mimari olarak sınıflandırılan biyomimetik bir yaklaşımı niçin kullandığına bir protokol uyguluyoruz. Bu protokolde, belirli nano mimari özellikleri fonksiyonel olmayan ve fonksiyonel tek saplı intrakortikal mikroelektrotların yüzeyine sokmak için odaklanmış iyon ışını litografisi (FIB) kullanımı kullanılmıştır. Nano-mimarilerin elektrot yüzeyine aşılarak, implante edilen cihazın biyouyumluluk ve işlevselliğinin olası iyileşmeleri ne kadar iyi olduğunu göstermiştir. FIB kullanmanın avantajlarından biri, cihazın üretilmesi sırasında ki üretimin aksine, üretim sonrası çok sayıda tıbbi cihazı değiştirmek için sınırsız olanaklar sağlayan, üretilen cihazlara aşındırabilme yeteneğidir. Burada sunulan protokol çeşitli malzeme türleri, nano mimari özellikleri ve cihaz türleri için optimize edilebilir. İmplante edilen tıbbi cihazların yüzeyinin güçlendirilmesi cihaz performansını ve dokuya entegrasyonunu artırabilir.

Giriş

İntrakortikal Mikroelektrotlar (IME) dış cihazlar ve serebral korteks içinde nöronal popülasyonlar arasında doğrudan bir araya araç sağlayan invaziv elektrotlar vardır¹^,². Bu teknoloji, bilim adamlarının nöronal işlevi keşfetme, nörolojik hastalıkların önceden anlaşılması ve potansiyel tedaviler geliştirme yeteneklerini geliştirmek için nöral etki potansiyellerini kaydetmek için paha biçilmez bir araçtır. Beyin Makine Arabirimi (BMI) sistemlerinin bir parçası olarak kullanılan intrakortikal mikroelektrot, fonksiyonel çıkışlar üretmek için kullanılabilecek motor niyetleri tespit etmek için bir bireysel veya küç....