[發明專利]一種微電極陣列芯片及其制作方法

有效

• 申請號: 201610674138.9
• 申請日: 2016-08-16
• 公開（公告）號: CN107758605B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發明（設計）人: 吳蕾;李剛;金慶輝;趙建龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;B81B7/00;G01N33/483
• 代理公司: 31219 上海光華專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 余明偉

本發明提供一種微電極陣列芯片及其制作方法，所述制作方法包括：在第一基底上制作微電極陣列結構；在第二基底上制作帶有微管道陣列的覆蓋層；將覆蓋層揭下并在所述覆蓋層上打孔，形成進樣口陣列；將帶有進樣口陣列的覆蓋層與微電極陣列結構對準貼合；在進樣口處加入可熱分解聚合物溶液并使其充滿整個微管道，對其進行加熱固化，而后揭去帶有進樣口陣列的覆蓋層；在S7所述結構上形成具有刺激口陣列的光刻膠固化膜；對S8所述結構進行加熱，使可熱分解聚合物汽化揮發，形成微管道陣列結構；之后在微管道陣列結構上方粘接培養腔環。通過本發明所述的微電極陣列芯片及其制作方法，解決了現有技術中所述微電極陣列芯片無法對刺激位點進行精確定位的問題。

技術領域

本發明涉及生物傳感器制作領域，特別是涉及一種微電極陣列芯片及其制作方法。

背景技術

基于MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems：微機電系統)技術發展起來的微電極陣列(MEA：multi-electrode array)是一種重要的研究神經元電生理和心肌細胞電生理的技術手段，它的技術優勢體現在：(1)能夠對細胞群體進行多點電刺激和電生理信號的并行記錄；(2)無損傷檢測，能夠對電活性細胞群體的電生理活性進行長期分析。

為了研究電活性細胞如神經元、心肌細胞的功能，需要檢測細胞在外界刺激(如電刺激、化學刺激、光學刺激等)下的電生理響應，需要對刺激位點進行精確定位，建立起高時空精度的刺激-響應模型。

當前進行體外檢測的MEA芯片是在芯片基底上粘貼一個玻璃環或者塑料環，形成一個培養腔，在其中培養細胞。這樣，微電極陣列上所有待測細胞的生長環境是相同的，只能實現細胞集群的均一的化學刺激，無法實現細胞個體或細胞群局部的特定化學刺激，從而難以實現空間上對電化學活性細胞生長發育過程中的化學刺激響應特性以及相應信號傳遞回路的精細研究。雖然最近有人通過在MEA表面形成層流擴散梯度來實現待測細胞的生長環境局部差異化，但是無法對刺激位點進行精確定位。

鑒于此，有必要提供一種新的微電極陣列芯片及其制作方法用以解決此問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種微電極陣列芯片及其制作方法，用于解決現有技術中所述微電極陣列芯片無法對刺激位點進行精確定位的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種微電極陣列芯片的制作方法，所述制作方法包括：

S1：提供第一基底，并在所述第一基底上方形成金屬電極陣列；

S2：在S1獲得的結構上方形成絕緣層，刻蝕所述絕緣層暴露出所述金屬電極陣列上的電極位點陣列和電極引腳，形成微電極陣列結構；

S3：提供第二基底，在所述第二基底上方形成微管道圖形陣列；

S4：在S3形成的結構上方澆注覆蓋層以在所述覆蓋層上形成與所述微管道圖形陣列對應的凹槽；

S5：剝離所述覆蓋層并在所述凹槽外邊沿處形成貫通所述凹槽與覆蓋層的通孔，形成進樣口陣列；

S6：將帶有進樣口陣列的覆蓋層與所述微電極陣列結構對準貼合；

S7：對S6形成的結構進行真空處理后，將可熱分解聚合物溶液加至進樣口陣列，使可熱分解聚合物溶液在負壓作用下吸入并充滿整個凹槽和進樣口陣列后對所述可熱分解聚合物溶液進行加熱固化，而后剝離所述覆蓋層；

S8：在S7形成的結構上形成具有刺激口陣列的光刻膠固化膜；其刺激口陣列與所述電極位點陣列貫通；

S9：加熱使可熱分解聚合物汽化揮發，在所述微電極陣列結構上方形成微管道陣列結構；

S10：將培養腔環粘接在所述微管道陣列結構的上方，其中，刺激口陣列和電極位點陣列都位于所述培養腔環內，進樣口陣列位于所述培養腔環外。