[發(fā)明專利]電化學(xué)導(dǎo)線電極陣列及相應(yīng)制造過程在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201780053574.7 | 申請日： | 2017-09-01 |
| 公開（公告）號： | CN110023744A | 公開（公告）日： | 2019-07-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 羅密歐-羅伯特·拉奇;米哈利·科洛;安德烈亞斯·謝弗 | 申請（專利權(quán)）人： | 弗朗西斯克里克研究所有限公司 |
| 主分類號： | G01N27/30 | 分類號： | G01N27/30;G01N27/327;A61B5/00;G01N33/483 |
| 代理公司： | 北京東方億思知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258 | 代理人： | 林強 |
| 地址： | 英國*** | 國省代碼： | 英國;GB |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 導(dǎo)線電極 導(dǎo)線束 電化學(xué) 第一端 減小 阻抗 沉積 金屬或金屬氧化物 神經(jīng)元 電化學(xué)探針 并排布置 導(dǎo)電材料 功能化層 絕緣材料 納米結(jié)構(gòu) 制造過程 電極 感測 探針 掃描 包圍 應(yīng)用 | ||
電化學(xué)探針(2)包括具有彼此并排布置的由導(dǎo)電材料(6)制成的兩個或多個導(dǎo)線電極的導(dǎo)線束，以及包圍電極的絕緣材料(8)。金屬或金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)的阻抗減小層在導(dǎo)線束的第一端處沉積在導(dǎo)線電極的尖端上。功能化層在導(dǎo)線束的第一端處沉積在阻抗減小層上。這種探針特別適用于諸如神經(jīng)元掃描的電化學(xué)感測應(yīng)用。
技術(shù)領(lǐng)域
本技術(shù)涉及電化學(xué)探針領(lǐng)域。
背景技術(shù)
用于感測生物系統(tǒng)的電和化學(xué)事件的探針可用于一系列應(yīng)用，包括電化學(xué)顯微鏡、一系列體內(nèi)和/或體外生物電事件記錄、一系列生物學(xué)重要物質(zhì)/多種物質(zhì)(例如，蛋白質(zhì)、神經(jīng)遞質(zhì)，過氧化氫、鈣、一氧化氮、DNA)或毒理學(xué)相關(guān)物質(zhì)/多種物質(zhì)(例如：重金屬)的確定以及電生理學(xué)、細胞外和細胞內(nèi)電生理學(xué)應(yīng)用(例如，腫瘤掃描和電療或心血管掃描)。
發(fā)明內(nèi)容
至少一些示例提供了一種電化學(xué)探針，包括：
導(dǎo)線束，包括彼此并排布置的由導(dǎo)電材料制成的多個導(dǎo)線電極，以及包圍電極的絕緣材料；以及
金屬或金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)層，在導(dǎo)線束的第一端或第二端處被沉積在導(dǎo)線電極的尖端上；
其中，針對至少一個導(dǎo)線電極，第一端或第二端處的電極的尖端包括凹槽，金屬或金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)層被沉積在凹槽的內(nèi)部。
至少一些示例提供了一種裝置，包括：
如上所述的電化學(xué)探針；以及
集成電路，包括用于接收電極信號的多個接觸部分，以及用于放大在接觸部分處接收到的電極信號的放大部分，；
其中，在導(dǎo)線束的第二端處的導(dǎo)線電極的尖端上的金屬納米結(jié)構(gòu)的連接層與集成電路的相應(yīng)的接觸部分接觸。
至少一些示例提供制造電化學(xué)探針的方法，包括：
形成導(dǎo)線束，該導(dǎo)線束包括彼此并排布置的由導(dǎo)電材料制成的多個導(dǎo)線電極以及包圍電極的絕緣材料；以及
在導(dǎo)線束的第一端或第二端處在導(dǎo)線電極的尖端上沉積金屬或金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)層；
其中，針對至少一個導(dǎo)線電極，在導(dǎo)線束的第一端或第二端處在電極的尖端中形成凹槽，并且金屬或金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)層被沉積在凹槽的內(nèi)部。
從以下結(jié)合附圖閱讀的示例的描述中，本技術(shù)的其他方面、特征和優(yōu)點將變得清楚。
附圖說明
圖1示意性地示出了電化學(xué)探針的示例，該電化學(xué)探針包括由絕緣材料包圍的導(dǎo)線電極束，其具有由在前端和后端處沉積在導(dǎo)線的尖端上的金納米結(jié)構(gòu)制成的阻抗減小層，以及在導(dǎo)線的前端處沉積在金納米結(jié)構(gòu)上的氧化銥功能化層；
圖2示出了沉積金納米結(jié)構(gòu)之前和之后的導(dǎo)線的圖像；
圖3示出了裸金屬芯導(dǎo)線的圖像、在沉積金納米結(jié)構(gòu)之后的導(dǎo)線的尖端的圖像和在金納米結(jié)構(gòu)上沉積氧化銥功能化層之后的尖端的圖像；
圖4是示出如何通過包括金納米結(jié)構(gòu)層來減小導(dǎo)線的前端界面處的阻抗的圖表；
圖5和圖6分別比較了使用典型的商業(yè)探針和本技術(shù)的電化學(xué)探針在小鼠腦中測量的神經(jīng)元記錄的信號振幅；
圖7是例示制造電化學(xué)探針的方法的流程圖；
圖8示意性地示出了使用磁場調(diào)節(jié)導(dǎo)線束中的導(dǎo)線電極的相對定位的示例；
圖9是示出導(dǎo)線電極的絕緣護套熔化在一起以將導(dǎo)線結(jié)合成束的示例的圖像；
圖10是示出金納米結(jié)構(gòu)凸塊的尺寸隨電沉積時間變化的圖表；
圖11示出了導(dǎo)線的尖銳尖端的示例；
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