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薄铝焊盘上不同尺寸探针标记的引线键合研究
使用各种悬臂探针针尖多次探测具有薄焊盘铝 (Al)（厚度小于 0.7µ）的 IC 键合焊盘。探针标记由具有各种针尖直径的实验性高强度探针卡创建。将探针针尖的有限元模型与探针标记擦洗长度相匹配，以更学术地了解随着探针参数的变化会发生什么。使用此模型进行模拟将有助于未来进行物理实验困难或成本高昂的情况。实验中的键合焊盘包括各种安森美半导体电路焊盘下 (CUP) 结构，该结构具有 Al 金属化和二氧化硅 (SiO 2 ) 互连，先前已证明与传统 IC 键合焊盘相比具有更强的抗开裂能力。随着未来产品的焊盘缩小，更小的球尺寸和键合接触面积是可取的，但这会加剧探针标记的任何不利影响，因为键合下方的相对面积百分比会增加。实验评估包括对各种探针标记范围内不同球直径的金 (Au) 球键合的键合拉力强度 (BPS) 和键合剪切力 (BS)，以开始检查引线键合中惯常的“探针标记面积”最大限制的有效性。数据表明，大而深的探针标记确实会导致键合球提升失败，尤其是对于未优化的键合配方。看来探针标记深度，而不是面积，是键合可靠性中最不利的因素。在更受控制和“温和”的制造情况下，预计不会出现与探针标记键合相关的问题。
使用 Neuropixels 探针进行高密度单元人类皮质记录
动作电位是神经计算的基本单位。尽管在动物模型中记录大量单个神经元方面已经取得了重大进展，但由于临床限制和电极可靠性，这些方法在人类身上的转化受到限制。在这里，我们介绍了一种可靠的方法，使用 Neuropixels 探针在人类术中记录数十个神经元，可同时记录多达 100 个单个单元。大多数单个单元在到达目标深度后 1 分钟内处于活动状态。电极阵列的运动与产量呈很强的负相关性，这表明进一步提高探针效用面临着重大挑战和机遇。在大多数记录中，时间上活动相近的细胞对在空间上也更接近，展示了解决复杂皮质动态的能力。总之，这种方法可以访问人类新皮质深度上的群体单个单元活动，而这种规模以前只能在动物模型中访问。
用于高密度、精确定位神经生理学的细胞级硅探针
Egert D、Pettibone JR、Lemke S、Patel PR、Caldwell CM、Cai D、Ganguly K、Chestek CA、Berke JD。用于高密度、精确定位神经生理学的细胞级硅探针。J Neurophysiol 124：1578–1587，2020 年。首次发表于 2020 年 9 月 23 日；doi：10。1152/jn.00352.2020。—带有大量电极的神经植入物已成为检查大脑功能的重要工具。然而，与它们记录的神经元相比，这些设备通常会取代很大的颅内容积。这种大尺寸限制了植入物的密度，引发组织反应，从而降低慢性性能，并妨碍了准确可视化完整电路内记录位置的能力。我们在此报告了下一代细胞级硅基神经探针（横截面积为 5 10 毫米），具有超高密度填充（柄间最小 66 毫米），每个探针有 64 或 256 个紧密分布的记录点。我们表明，这些探针可以插入浅层或深层脑结构，并在自由活动的大鼠中连续数周记录大量尖峰。最后，我们展示了一种切片就位方法，用于精确记录相对于附近神经元和解剖特征（包括纹状体 m -阿片受体贴片）的记录点。这种可扩展的技术为检查神经回路内的信息处理以及潜在的人脑机接口提供了一种有价值的工具。
杂交微流体离子探针的设计和操作调节药物
承担这些分歧的全球负担。[1,2]新的且高度特定的药物输送工具将有助于更好地理解复杂的神经生物学环境，并为高度局部和精确的药物输送技术铺平道路。为了最佳工作，此类设备需要达到良好的化学和生物靶特异性，同时限制了生物相容性问题或相当的副作用。如果将这些设备作为最小化的独立探针实施，则可以轻松地操纵它们以靶向特定细胞，或与不同的实验设置和感应技术结合使用，以促进广泛的诊断和治疗能力，尤其是在深层组织/有机位置。[3]在这里，我们比较了两种高精度药物输送技术，基于压力的微流体和电离基质的能力和局限性。在微流体中，药物运输受到小型流体通道中的液压的高度控制。[4,5]通过连接几个流体源和微生物流体通道，可以轻松地进行混合，开关，筛查和递送各种药物。微流体的领域包括从实验室芯片设备到游离的微流体神经探针的多种实验设置。[4,6]其他感兴趣的技术是电离，其中应用电位的调节可以使精确的剂量控制和化学特异性，只要有效的药物或神经递质是积极或负电荷的。[7]最基本的离子基因组件是有机电子离子泵（OEIP）。[8]OEIP基于一个定义明确的和封装的离子交换膜（IEM），将源电解质储存液与目标电解质分开（通常称为“离子通道”）。从广义上讲，IEM的选择性取决于固定电荷的固有极性，其电荷程度以及其孔径和密度。通过IEM离子通道从源储存库中运输，并通过离子的迁移和被动扩散来积极实现目标电解质。通过改变IEM上的施加电位，可以通过电子控制迁移离子输送率，并且可以估算出施加的电子电流的直接对应关系，并且可以估算传递的药物数量。平面OEIP设备已成功地用于各种神经系统应用，例如，通过输送γ-氨基丁酸来抑制癫痫表现活性。
Microlens空心核纤维探针用于操作Raman光谱
摘要：我们引入了一个灵活的显微镜全纤维 - 光学拉曼探针，该探针可以嵌入设备中以启用Operando的原位光谱。便捷的探针由嵌套的反无核核纤维与集成的高折射率钛酸稀盐Microlens组成。泵激光785 nm激发和近红外收集是独立表征的，表明了全宽度最大最大1.1μm的激发点。由于这比有效的收集区小得多，因此对收集的拉曼散射的影响最大。我们的表征方案提供了适合使用纤维类型和微球的各种组合来测试这些纤维探针功效的合适方案。在表面增强的拉曼光谱样品和铜电池电极上进行的拉曼测量结果证明了纤维探针的生存能力，可以替代散装视神经拉曼显微镜，从而与10个目标相当地收集，从而为在诸如岩石电池监控等应用中的Operando Raman研究铺平了道路。关键字：空心核纤维，拉曼，Microlens，原位，纤维探针，光子纳米夹■简介
基于法拉第笼式蚀刻技术的全钻石扫描探针的开发
我们提出了一种用于原子力显微镜（AFM）的单晶钻石扫描探针的新型制造方法，利用了法拉第笼式角度蚀刻（FCAE）。常见的，基于氧气的，电感耦合的血浆（ICP）钻石的干蚀刻过程相对于可实现的几何形状受到限制。因此，独立微型和纳米结构的制造是具有挑战性的。这是几个应用领域的主要缺点，例如，用于实现基于氮空位（NV）中心的扫描磁力测定探针，并且能够测量纳米级的磁场。与既定的机械钻石设备的既定制造技术相比，将平面设计与FCAE和最先进的电子束光刻（EBL）相比，过程复杂性和成本降低。在这里，我们报告了两种方法的直接比较，并在扫描探针应用程序中目前的第一个概念验证平面-FCAE-PROTOTYPES。
开发基于Taqman-MGB探针的实时定量PCR，以快速检测Haneyi
摘要：马匹质质症（EP）是由Theileria Equi（T。Equi），Babesia Caballi（B。Caballi）和Theileria haneyi（T. Haneyi）引起的寄生疾病。这种疾病被世界动物健康组织（WOAH）认为是可报告的。实时定量PCR（QPCR）被认为是一种直接，快速和敏感的诊断方法，可检测病原体。但是，QPCR尚未用于Haneyi的各种流行病学研究中。在这项研究中，我们开发了一种新的QPCR方法来检测基于CHR1SCO（染色体1染色体单拷贝开放式阅读框（ORF））基因的Haneyi，该基因在T. equi或B. caballi中没有可检测到的直系同源物。用于开发QPCR分析的Taqman MGB探针。构建了含有CHR1SCO基因的质粒并用于建立标准曲线。 新型的QPCR技术证明了出色的特殊特异性，用于检测其他频繁的马传染病和敏感性，以检测稀释的标准质粒。 在分析96个临床样品中，通过与优化的嵌套PCR（NPCR）测定进行比较，进一步验证了该QPCR。 NPCR分析与已建立的QPCR分析之间的协议为85.42％。 新建立的方法可能有助于准确诊断马匹中的Haneyi感染。构建了含有CHR1SCO基因的质粒并用于建立标准曲线。新型的QPCR技术证明了出色的特殊特异性，用于检测其他频繁的马传染病和敏感性，以检测稀释的标准质粒。在分析96个临床样品中，通过与优化的嵌套PCR（NPCR）测定进行比较，进一步验证了该QPCR。NPCR分析与已建立的QPCR分析之间的协议为85.42％。新建立的方法可能有助于准确诊断马匹中的Haneyi感染。
灵活的神经探针：对当前优势，缺点和未来需求的审查
摘要：脑部疾病会影响数百万人，并产生巨大的社会和经济影响。将神经探针用于动物研究一直是增加有关神经网络功能知识的主要方法。最终，神经科学家试图开发新的，更有效的治疗方法来治疗神经系统疾病。在过去几年中，具有多功能性（电气，光学和流体相互作用）的神经探针的实施一直在增加，从而导致创建具有高时间和空间分辨率的设备。增加了整合到神经探针中的元素的适用性和元素也导致了建立柔性界面的必要性，从而减少探针植入过程中的神经组织损伤并提高神经习得数据的质量。在本文中，我们回顾了几种柔性神经探针的制造，表征和验证，探讨了这些设备的主要优势和缺点。最后，涵盖了未来的发展和应用程序。总体而言，本综述旨在介绍当前可用的灵活设备和未来适当的开发途径，以作为未来工程设备的可能指导。
基于DNA的福克罗诺探针，用于单次单独...
摘要：组织培养物，尤其是脑器官的分析，进行了高度的协调，测量和监测。我们已经开发了一个自动化的研究平台，使独立设备能够实现以反馈驱动的细胞培养研究实现协作目标。由物联网（IoT）体系结构统一，我们的方法可以在各种感应和驱动设备之间进行连续的，交流的互动，从而实现了对体外生物学实验的准时控制。该框架整合了微流体，电生理学和成像装置，以维持脑皮质器官并监测其神经元活性。类器官是用定制的3D打印室进行培养的，该腔室附着在商业微电极阵列上，用于电生理监测。使用可编程的微流体泵实现周期性喂养。我们开发了抽吸培养基的计算机视觉量估计，达到了高精度，并使用了反馈，以纠正媒体喂养/抽吸周期中微流体灌注的偏差。我们通过比较手动和自动化方案的7天研究对系统进行了为期7天的研究。自动化的实验样品在整个实验过程中保持了强大的神经活性，与对照样品相当。自动化系统启用了每小时的电生理记录，该记录揭示了在每天一次的录音中未观察到神经元发射率的巨大时间变化。
用于光片荧光脑成像的可植入光子神经探针
Joyce KS Poon、c、d 和 Michael L. Roukes a、b、∗ a 加州理工学院，物理、数学和天文学分部，美国加利福尼亚州帕萨迪纳市 b 加州理工学院 Kavli 纳米科学研究所，美国加利福尼亚州帕萨迪纳市 c 多伦多大学，电气与计算机工程系，加拿大安大略省多伦多市 d 马克斯普朗克微结构物理研究所，德国哈雷市 e 大学健康网络，Krembil 研究所，临床和计算神经科学分部，加拿大安大略省多伦多市 f 先进微铸造有限公司，新加坡 g 新加坡科技研究局（A*STAR），微电子研究所，新加坡 h 多伦多大学，多伦多西部医院，神经外科分部，外科部，加拿大安大略省多伦多市 i 多伦多大学，生物材料与生物医学工程研究所，加拿大安大略省多伦多市