Fabrication of a transparent array of penetrating 3D microelectrodes with two different heights for both neural stimulation and recording

制作具有两种不同高度的透明穿透式三维微电极阵列，用于神经刺激和记录

引用

S.-B. Shin, K.-T. Nam, H. Roh, S. Shim, Y. Son, B.C. Lee, Y.-K. Kim, S.-K. Lee, M. Im, J.-H. Park，制备具有两种不同高度的透明穿透式三维微电极阵列，用于神经刺激和记录，《传感器与执行器：B. Chemical》393 (2023) 134184。https://doi.org/10.1016/j.snb.2023.134184

关键词

  • 微电极阵列 (MEA)
  • 神经刺激与记录
  • 深反应离子刻蚀 (DRIE)
  • 玻璃通孔 (TGV)
  • 视网膜假体
  • 人工视觉
  • 空间限制
  • 返回电极

简介

本文介绍了一种制备具有不同电极高度的透明三维微电极阵列 (MEA) 的新方法，用于增强神经刺激和记录。

摘要

这篇发表于2023年《传感器与执行器：化学杂志》的文章由So-Bin Shin等人撰写，详细介绍了一种用于神经刺激和记录的透明三维微电极阵列 (MEA) 的制造和测试。

以下是关键方面的总结：

  • 研究目的：研究人员旨在创建一种能够刺激和记录神经组织内不同深度神经元的MEA。MEA的透明度使其能够同时对组织进行光学观察和刺激。
  • 设计和制造：MEA具有两种不同高度的微电极，可以接触到神经组织的不同层。较高的电极用于刺激和局部回流，而较矮的电极用于记录。其制造工艺包括多步深反应离子刻蚀 (DRIE)、玻璃回流以实现透明性，以及用于电气连接的玻璃通孔 (TGV)。
  • 空间限制：一个关键特性是在每个刺激电极周围放置返回电极，以限制电流并实现更有针对性的刺激。COMSOL 仿真验证了该设计在限制刺激电流方面的有效性。
  • 实验验证：使用离体小鼠视网膜测试了 MEA 的功能。研究人员成功刺激了视网膜神经节细胞 (RGC)，并利用 MEA 记录了它们的活动。结果显示 RGC 的空间受限激活，证实了返回电极的有效性。
  • 意义：这项研究为研究 3D 神经组织的电生理功能提供了一种新颖的工具。具有空间受限刺激能力的透明 MEA 有望应用于各种应用，包括视网膜假体和神经回路探索。

作者总结道，所开发的具有不同电极高度的 3D MEA 将成为未来研究神经组织及其功能的宝贵工具。

来源：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400523008997

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