神经元集群电信号探测用微电极阵列

摘要

介绍了一种用于神经元集群电信号探测的2×2微电极阵列芯片.该芯片集成了4个直径为20μm、中心间距为100μm的圆形微电极.4个电极点周围都布满地线作为参考电极,4个电极点与参考电极的间距分别为5,10,15和20μm.芯片版图设计及验证采用华大九天系统设计软件Zeni完成,并通过无锡CSMC公司的0.6μm DMDP CMOS标准工艺实现,芯片面积为0.28mm×0.40mm.对芯片进行了在晶圆电学测试,采用频率为10Hz～1MHz,幅度为50mV的正弦信号作为输入信号,分别测试4个电极点的阻抗特性.测试结果表明,在10kHz处4个电极点的等效阻抗模值在0.7～2.1MΩ之间,达到了细胞外电信号测量的要求.在芯片表面进行了L-929细胞和胎鼠海马神经元培养实验,结果表明芯片经过表面生物相容性修饰后可用于细胞外电信号测量.