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World File Search System微电极
通过层间策略提高平面片上锌离子微电池的电化学性能
必须开发具有高容量电极和更环保、更经济、更稳定的系统的平面片上微电池，这对于为即将推出的微型片上系统智能设备供电至关重要。然而，由于制造工艺复杂、循环过程中微电极的稳定性以及在有限的设备体积内保持更高容量的挑战，高稳定性微电池领域的研究受到限制。为了满足这一需求，本研究专注于提供高度稳定和高容量的微电极。这涉及在电极材料和集电器之间添加 PEDOT 层，应用于平面聚苯胺阴极和锌阳极设备结构中以增强电荷存储性能。这种简单的策略不仅可以提高设备在长期循环中的稳定性并降低电荷转移阻力，还可以将 0.1 mA cm − 2 时的电荷存储容量从 17.64 μ Ah cm − 2 提高到 19.75 μ Ah cm − 2 。因此，锌离子微电池实现了显著的峰值面积能量和功率，分别为 18.82 μ Wh cm − 2 和 4.37 mW cm − 2。这项工作提出了一种有效的策略来提高平面微电池的电化学性能，这对先进便携式电子产品的发展至关重要。
印刷微电池
通常，MB 的总占地面积在平方毫米甚至平方厘米量级，或者电极厚度限制在 10 毫米以内，对于 3D 配置，体积则为亚立方毫米。根据微电极的几何形状，MB 可分为 1D 形状、2D/3D 堆叠结构和 2D/3D 平面配置。15 – 17 与传统电池的三明治结构（仅允许离子沿垂直方向扩散）不同，MB 独特的电极结构可以缩短离子传输路径，提高倍率性能和功率密度。特别是具有叉指微电极的平面 MB 表现出多方向离子扩散机制，极大地促进了反应动力学。 18,19 此外，从结构角度考虑，采用浆料浇铸法制备的传统电池难以满足微电子的美学多样性和形状可定制性要求。20 – 22 值得注意的是，MB 可以通过各种微加工方法解决上述形状多样性和定制结构的问题，例如光刻、23,24 激光划片、25 – 27 电沉积、28,29 丝网印刷、30,31 和 3D 打印技术。32 – 34 光刻
一种用于安全地体内放大电生理信号的电解质门控有机晶体管的新型偏置方案
肿瘤切除术中神经活动的监测、神经外科手术[6–8]中慢性植入物中癫痫病灶的识别[9–11]以及神经假体。[12–17]为了在保留大量任务相关信息的同时尽量减少侵入性，人们对皮层电图 (ECoG) 和微皮层电图 (μ ECoG) 技术进行了广泛的研究。[18–22]对于皮层内微电极，由于与信号源的距离增加，ECoG 和 μ ECoG 都表现出一些固有的局限性。[23]此外，由于电极小型化和随之而来的阻抗增加，μ ECoG 会受到噪声增强的影响。[24,25]在这种情况下，脑记录将从原位第一级信号放大策略中受益匪浅。在克服这些限制的各种策略中，半导体技术已用于神经生理学应用。无机场效应晶体管已成功证明可作为体外生物电活动传感器，[26–28] 但它们在体内的应用受到无机半导体的化学和机械特性的限制，尤其是暴露于水环境时。[29] 这使得无机晶体管沦为微电极集成多路复用器的角色。[30]
快速运动波动揭示帕金森病的短期神经生理生物标志物
缩写：AUC 曲线下面积 CT 计算机断层扫描 DBS 深部脑刺激 LFP 局部场电位 MER 微电极记录 MES 运动误差评分 MRI 磁共振成像 PD 帕金森病 ROC 接收者操作特性 STN 丘脑底核 SVM 支持向量机 SVR 支持向量回归 UPDRS 统一帕金森病评定量表
双层升降机抵抗过程优化绝缘体...
摘要 - 双层升降方法在商业上用于制造许多MEM和半导体器件结构，并部署用于金属化过程以制造神经探针电极。该过程利用LOR/PMGI加上成像抗性来创建双层掩蔽结构。唯一地，可以自定义此结构，因为它的组成和尺寸可以针对给定的材料 - 沉积设计特征目标量身定制。考虑了材料和制造选择的必要进步，以实现神经植入器设备和微电极阵列（MES）进行本研究，以评估使用绝缘体材料SIO 2的双层加工的使用。提出了基于施加的沉积膜应力的结构优化的预测模型，用于相关的厚度，以制造导体线绝缘和微电极阵列。此外，它还使用能够在较高温度绝缘体沉积过程中保持稳定性的负成像抗性引入了新的高温双层过程。这项研究确定了用溅射绝缘子制造成功的双层目标的尺寸目标，以优化用于测量，密歇根州类型探针和相关神经界面微观结构的有用结构。新的处理能力可以启用新的神经探针界面设计和功能，以扩大人工智能和机器交叉点。
使用大量双极超微电极阵列进行基于电化学发光 (ECL) 的电化学成像 Todd J. Anderson, ‡ Peter A. Defn
图 3. (a) ECL-CV 耦合 100 mM Fe(CN) 6 3- 至双极阵列上的阳极 ECL 的示意图。电位以 200 mV/s 的速度从 0 扫描到 2.8 再到 0 V。 (b) 电化学 ( i - V ) 和光学 ( I ECL - V ) 信号的相关性。 i - V 信号代表整个阵列，而光学信号是 ~300 个电极子集的平均值，包括电极之间的非活性基质。 (c) 来自 ~300 个电极子集的 ECL 响应展示了所述电位下每个电极上 I ECL 的均匀性。电影 S1 中展示了此过程的完整视频。
用于闭环刺激和记录自由移动人体中单个神经元和局部场电位活动的可穿戴平台
图 1. Neuro-stack 平台。a、用于单神经元和局部场电位 (LFP) 记录以及闭环可编程锁相 (PLS) 刺激的 Neuro-stack 和基于 GUI 的平板电脑。平板电脑可以选择记录和刺激通道、采样率、单极/双极记录和其他参数。显示的是封装（左）和未封装（右）版本。b、Neuro-stack 由三个堆叠层组成：1）通信 (Comm)、2) 数字和 3) 模拟。展示的是印刷电路板 (PCB，尺寸 = 90×60 mm 2 ) 和 5×2 引脚（8 个通道、1 个参考和 1 个接地，共 10 个引脚）Omnetics 探头连接器，可连接微电极（仅连接顶部模拟层）。请注意，每个模拟层最多接收两个 Omnetics 连接器，以通过一个探头连接最多 4 个电极。显示了每层的高级框图（右）。通信层包含一个 FPGA（现场可编程门阵列），用于介导外部软件和集成电路 (IC) 芯片之间的命令和数据传输（通过 USB）。数字层包含 PLS IC。模拟层包含用于感测（Sense IC）和刺激（Stim IC）的芯片。显示三个模拟层以允许记录 192 个通道（64 x 3 层）。串行外围设备接口 (SPI) 用于 FPGA 与 Sense 和 Stim IC 的通信，移位寄存器用于 FPGA 与 PLS 和 Spike IC 的通信。c，神经堆栈连接到佩戴眼动追踪系统的参与者的微电极。d，显示用于宏电极的 10 针防触摸跳线和用于微电极记录的 10 针连接器（例如 Adtech）。e，使用临床监测系统（Nihon Kohden，灰色）和神经堆栈（黑色）同时记录的示例数据显示信号相似。 f，数据（e）中功率谱图示例，显示一致的活动模式。使用对数刻度显示频率（0.1-32 Hz）。g，数据（e）中归一化功率谱密度（PSD）图示例。
用于闭环刺激和记录自由移动人体中单个神经元和局部场电位活动的可穿戴平台
图 1. Neuro-stack 平台。a、用于单神经元和局部场电位 (LFP) 记录以及闭环可编程锁相 (PLS) 刺激的 Neuro-stack 和基于 GUI 的平板电脑。平板电脑可以选择记录和刺激通道、采样率、单极/双极记录和其他参数。显示的是封装（左）和未封装（右）版本。b、Neuro-stack 由三个堆叠层组成：1）通信 (Comm)、2) 数字和 3) 模拟。展示的是印刷电路板 (PCB，尺寸 = 90×60 mm 2 ) 和 5×2 引脚（8 个通道、1 个参考和 1 个接地，共 10 个引脚）Omnetics 探头连接器，可连接微电极（仅连接顶部模拟层）。请注意，每个模拟层最多接收两个 Omnetics 连接器，以通过一个探头连接最多 4 个电极。显示了每层的高级框图（右）。通信层包含一个 FPGA（现场可编程门阵列），用于介导外部软件和集成电路 (IC) 芯片之间的命令和数据传输（通过 USB）。数字层包含 PLS IC。模拟层包含用于感测（Sense IC）和刺激（Stim IC）的芯片。显示三个模拟层以允许记录 192 个通道（64 x 3 层）。串行外围设备接口 (SPI) 用于 FPGA 与 Sense 和 Stim IC 的通信，移位寄存器用于 FPGA 与 PLS 和 Spike IC 的通信。c，神经堆栈连接到佩戴眼动追踪系统的参与者的微电极。d，显示用于宏电极的 10 针防触摸跳线和用于微电极记录的 10 针连接器（例如 Adtech）。e，使用临床监测系统（Nihon Kohden，灰色）和神经堆栈（黑色）同时记录的示例数据显示信号相似。 f，数据（e）中功率谱图示例，显示一致的活动模式。使用对数刻度显示频率（0.1-32 Hz）。g，数据（e）中归一化功率谱密度（PSD）图示例。
利用 3D 打印技术制造可植入微电极，用于心血管和神经退行性疾病早期诊断中的生物标志物电化学检测
摘要：本综述全面概述了用于制造植入式微电极的 3D 打印技术，用于在心血管和神经退行性疾病的早期诊断中电化学检测生物标志物。这些疾病的早期诊断对于改善患者预后和减轻医疗系统的负担至关重要。生物标志物是这些疾病的可测量指标，而植入式微电极为其电化学检测提供了一种有前途的工具。在这里，我们讨论了各种 3D 打印技术，包括立体光刻 (SLA)、数字光处理 (DLP)、熔融沉积成型 (FDM)、选择性激光烧结 (SLS) 和双光子聚合 (2PP)，重点介绍了它们在微电极制造中的优势和局限性。我们还探讨了用于构建植入式微电极的材料，强调了它们的生物相容性和生物降解特性。研究了电化学检测的原理和所使用的传感器类型，重点介绍了它们在检测心血管和神经退行性疾病的生物标志物中的应用。最后，我们讨论了 3D 打印植入式微电极领域的当前挑战和未来前景，强调了它们在改善早期诊断和个性化治疗策略方面的潜力。关键词：3D 打印、植入式微电极、心血管和神经退行性疾病、电化学检测、早期诊断、个性化治疗、立体光刻、生物标志物
在柔性基材上的3D电极的直接激光写入
本报告描述了一个3D微电极阵列，该阵列集成在薄膜柔性电缆上，用于小动物的神经记录。微电极阵列制造过程整合了传统的硅薄膜处理技术，并通过两光片光刻在微分辨率下对3D结构进行直接激光写入。虽然之前已经描述过3D打印电极的直接激光写入，但该报告是第一个提供一种与微制作电气轨迹集成的高光谱比率激光写入的结构的方法。一个原型是一个16个通道阵列，该阵列由350 µm长的小腿组成，该柄在带有90 µm螺距的网格上。此处显示的其他设备包括仿生蚊子，这些蚊子穿透了鸟类的硬脑膜和多孔电极，旨在促进组织向内生长或增强神经刺激的电荷注入能力。这些设备只是一个新的设计空间的一些示例，它将启用具有可在单千分尺分辨率下定义的功能的高通道计数3D电极阵列。使用自定义激光作者，3D打印过程很快（1 mm 3 /min）。这种高速打印与标准的晶圆尺度工艺相结合，将实现有效的设备制造和新的研究，以研究电极几何形状和电极性能之间的关系。我们预计在小动物模型，神经界面，视网膜植入物和其他需要小密度3D电极的应用中会产生最大的影响。