微絲電極陣列制備及其輸入輸出特性研究.pdf

1、腦-機(jī)界面(Brain-MachineInterfaces，BMIs)研究的目標(biāo)是能夠治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的患者，使他們受損的運(yùn)動(dòng)和感知功能得以恢復(fù)。而微電極是腦-機(jī)界面的核心部分，是連接神經(jīng)系統(tǒng)和外圍設(shè)備的通道和橋梁，因此，由多個(gè)微電極組成的微電極陣列的研究與開發(fā)在神經(jīng)信號(hào)檢測(cè)與施加刺激信號(hào)方面具有重要意義。
　　 目前，一些比較成熟的用于記錄的微電極陣列制備工藝都比較復(fù)雜，制備周期長(zhǎng)，而且成本較高，很大程度上限制了神經(jīng)電信號(hào)的研

2、究工作，因此，需要開發(fā)一種制備簡(jiǎn)易的微電極陣列。針對(duì)微電極陣列在進(jìn)行瞬變神經(jīng)信號(hào)采集時(shí)存在信號(hào)幅值衰減、相位偏移、噪聲和漂移等許多影響因素，本論文設(shè)計(jì)并制備了一種性能優(yōu)良、成本低廉地微電極陣列，對(duì)該電極陣列的性能進(jìn)行了測(cè)試評(píng)價(jià);并從傳感器應(yīng)用的角度，研究了制備電極的輸入與輸出特性。主要工作如下:
　　 (1)系統(tǒng)地介紹了世界上典型的微電極陣列，并對(duì)它們的特點(diǎn)進(jìn)行了比較。在此基礎(chǔ)上，討論了目前記錄微電極陣列所面臨的問(wèn)題、挑戰(zhàn)以及研

3、究方向。
　　 (2)對(duì)神經(jīng)元電信號(hào)的發(fā)放機(jī)制以及胞外記錄的機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)地分析，討論了影響神經(jīng)元信號(hào)記錄的各個(gè)因素，基于此，提出微絲電極陣列的設(shè)計(jì)和制備方案。
　　 (3)對(duì)制備完成的電極陣列，從機(jī)械性能、電化學(xué)性能以及在慢性實(shí)驗(yàn)中的記錄性能進(jìn)行了測(cè)試評(píng)價(jià);并對(duì)微電極尖端進(jìn)行了鍍膜，對(duì)其進(jìn)行性能改進(jìn)測(cè)試。
　　 (4)從傳感器應(yīng)用的角度出發(fā)，對(duì)用于神經(jīng)記錄的自制鎳鉻合金微絲電極陣列輸入輸出特性進(jìn)行體外研究。根據(jù)