신경 자극과 기록을 위한 두 가지 높이의 관통형 3D 마이크로 전극의 투명 어레이 제작
소환
S.-B. Shin, K.-T. Nam, H. Roh, S. Shim, Y. Son, BC Lee, Y.-K. Kim, S.-K. Lee, M. Im, J.-H. Park, 신경 자극 및 기록을 위한 두 가지 다른 높이를 가진 관통형 3D 마이크로 전극의 투명 어레이 제작, 센서 및 액추에이터: B. Chemical 393 (2023) 134184. https://doi.org/10.1016/j.snb.2023.134184
키워드
- 마이크로전극 어레이(MEA)
- 신경 자극 및 기록
- 심층 반응성 이온 에칭(DRIE)
- 유리를 통해 (TGV)
- 망막 보철물
- 인공 시각
- 공간적 제한
- 반환 전극
짧은
이 논문에서는 향상된 신경 자극과 기록을 위해 전극 높이가 다양한 투명한 3D 마이크로전극 어레이(MEA)를 제작하는 새로운 방법을 제시합니다.
요약
So-Bin Shin 등이 저술한 Sensors and Actuators: B. Chemical 의 2023년 논문에서는 신경 자극 및 기록을 위한 투명한 3차원 마이크로전극 어레이(MEA)의 제작 및 테스트에 대해 자세히 설명합니다.
주요 측면을 요약하면 다음과 같습니다.
- 목적: 연구자들은 신경 조직 내의 다양한 깊이에 있는 뉴런을 자극하고 기록할 수 있는 MEA를 만드는 것을 목표로 했습니다. MEA의 투명성 덕분에 조직을 동시에 광학적으로 관찰하고 자극할 수 있습니다.
- 설계 및 제작: MEA는 두 가지 높이의 마이크로전극을 특징으로 하며, 신경 조직의 다른 층에 접근할 수 있습니다. 더 높은 전극은 자극과 국소 복귀에 사용되는 반면, 더 짧은 전극은 기록에 사용됩니다. 제작 공정에는 다단계 심층 반응성 이온 에칭(DRIE), 투명성을 위한 유리 리플로우, 전기 연결을 위한 유리 관통 비아(TGV)가 포함됩니다.
- 공간적 제한: 주요 특징은 각 자극 전극 주위에 귀환 전극을 배치하여 전류를 제한하고 더욱 집중적인 자극을 가능하게 하는 것입니다 . COMSOL 시뮬레이션은 자극 전류를 제한하는 이 설계의 효과를 검증했습니다.
- 실험적 검증: MEA의 기능은 체외 마우스 망막을 사용하여 테스트되었습니다. 연구자들은 망막 신경절 세포(RGC)를 성공적으로 자극하고 MEA를 사용하여 활동을 기록했습니다. 결과는 RGC의 공간적으로 제한된 활성화를 보여주었고, 이는 복귀 전극의 효과를 확인했습니다.
- 중요성: 이 연구는 3D에서 신경 조직의 전기 생리학적 기능을 조사하기 위한 새로운 도구를 제공합니다. 공간적으로 제한된 자극 기능을 갖춘 투명한 MEA는 망막 보철 및 신경 회로 탐색을 포함한 다양한 응용 분야에 대한 희망을 가지고 있습니다.
저자들은 다양한 전극 높이를 갖춘 개발된 3D MEA가 신경 조직과 그 기능에 관한 미래 연구에 귀중한 도구가 될 수 있다고 결론지었습니다.
출처: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400523008997