用于检测心肌细胞电信号的微针阵列电极及其制备方法

文档序号:31625831发布日期:2022-09-24 00:35阅读:来源:国知局

技术特征:
1.用于检测心肌细胞电信号的微针阵列电极,其特征在于,所述微针阵列电极用于设置在pcb板上,所述微针阵列电极包括呈阵列排布的多个微针电极单元;所述微针电极单元依次包括基底层、金属层、绝缘层和pdms多孔膜层;所述基底层包括底座及设置在所述底座上的两对微针电极对,所述底座上设有焊盘,每对微针电极对均包括两个针体,所述针体为透明材质,所述金属层喷涂在所述基底层上以使所述底座上形成辅助金属线、使所述针体的顶端形成连接电极,所述连接电极与所述辅助金属线的一端连通,所述辅助金属线的另一端与所述焊盘连接,单一所述心肌细胞能够同时覆盖两个所述针体顶端的所述连接电极;所述绝缘层设置在所述基底层上且露出所述针体的顶端及所述焊盘,所述pdms多孔膜层覆盖在所述绝缘层上。2.如权利要求1所述的用于检测心肌细胞电信号的微针阵列电极,其特征在于:所述针体为回转体结构,每对微针电极对内的所述针体的中心轴线的间距为30-50μm。3.如权利要求1所述的用于检测心肌细胞电信号的微针阵列电极,其特征在于:所述基底层中所述底座和所述针体的材质均为高透光玻璃。4.如权利要求1所述的用于检测心肌细胞电信号的微针阵列电极,其特征在于:所述针体为圆柱体,所述圆柱体的直径为7-10μm。5.如权利要求1所述的用于检测心肌细胞电信号的微针阵列电极,其特征在于:所述绝缘层的材质为聚酰亚胺。6.如权利要求1所述的用于检测心肌细胞电信号的微针阵列电极,其特征在于:所述焊盘通过导线与所述pcb板上的并联排线上的端口连接;所述pcb板上设有多个参比电极,所述参比电极与所述pcb板上的串联排线上的端口连接。7.用于检测心肌细胞电信号的微针阵列电极的制备方法,其特征在于:包括如下步骤;s1:选择厚度为500μm、4英寸的高透光玻璃片作为基底层的底座;s2:依次用丙酮、纯水、无水乙醇、纯水对所述底座进行清洗,清洗时间不少于5分钟;s3:在所述底座的一面上旋涂一层光刻胶,再利用掩模通过刻蚀形成具有针体的基底层,去除多余的光刻胶;s4:将具有针体的基底层依次用无水乙醇和纯水进行清洗,清洗时间不少于5分钟,清洗完毕后,晾晒1小时,得到干燥的所述基底层;s5:将经过干燥后的所述基底层的表面通过磁控溅射金属层形成导电层,所述导电层的厚度为150nm,使针体的顶端具有连接电极,所述底座上具有辅助金属线;s6:在导电层上除所述针体的顶端和所述底座上焊盘的位置外,均旋涂绝缘材料,以使所述绝缘材料的厚度不超过2μm,烘烤后形成绝缘层;s7:在所述绝缘层的上覆盖pdms多孔膜层,形成微针阵列电极。8.如权利要求7所述的用于检测心肌细胞电信号的微针阵列电极的制备方法,其特征在于:所述步骤s7包括如下步骤;s71:配制pdms预聚物溶液,在真空箱中去除气泡,抽取时的真空度为-15kpa,抽取的时间不少于30分钟;s72:在所述绝缘层上旋涂一层pdms预聚物,以使所述pdms预聚物的厚度不超过20μm,
将具有圆锥形结构的阳模倒扣覆盖在所述pdms预聚物上,在85℃的温度下固化2小时;s73:取下阳模,用刀切割下多余的pdms膜,在显微镜下对准覆盖在基底层上,露出所述针体的顶端和所述底座的焊盘,制得微针阵列电极。9.如权利要求7所述的用于检测心肌细胞电信号的微针阵列电极的制备方法,其特征在于:还包括步骤s8;s8:将所述微针阵列电极上的焊盘通过导线与pcb板上的并联排线的端口一一对应连接。

技术总结
本发明涉及生物医学技术领域,尤其涉及用于检测心肌细胞电信号的微针阵列电极及其制备方法。该用于检测心肌细胞电信号的微针阵列电极,由于设有多个微针电极单元,且微针电极单元包括基底层、金属层、绝缘层和PDMS多孔膜层,且由于基底层中针体为透明材质,透光性好,便于显微镜下观测和高温灭菌,更适合细胞培养。由于设有绝缘层覆盖基底层上的金属层中的辅助金属线,能够避免底座上的辅助金属线之间形成电流,避免对电位检测形成干扰。由于单一心肌细胞能够覆盖在电极对中的两个连接电极,通过检测两个连接电极之间的电信号,能够计算出细胞内的电信号传导速,进而能够精确的检测到单一细胞表面电压和电阻抗。到单一细胞表面电压和电阻抗。到单一细胞表面电压和电阻抗。


技术研发人员:朱楚洪 柯明 徐文晖
受保护的技术使用者:中国人民解放军陆军军医大学
技术研发日:2022.06.22
技术公布日:2022/9/23
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