Silicium whiskers registrerer neurale reaktioner

Dr. Kawano og kolleger demonstrerer med succes den neurale optagelsesevne af mikrometerstørrelse VLS-siliciumtråde - 'Toyohashi Probe' ved hjælp af nethinden på en fisk (se Fig.1 og Animation).

Inden for nanoteknologi, den såkaldte vapor-liquid-solid (VLS) metode er meget brugt til at syntetisere en række endimensionelle trådstrukturer, herunder kulstof nanorør, og metalliske og halvledende nanotråde til fremstilling af nanoenheder.

Selvom VLS-metoden muliggør batchfremstilling af lodret justerede mikro- og nanotråde uden for planet, en potentielt kraftfuld enhedsapplikation til måling af elektriske neurale signaler på flere steder er endnu ikke realiseret på grund af:(1) utilgængeligheden af ​​en enhedsproces til at integrere de tredimensionelle ledningsarrays med aktive enheder; (2) utilstrækkeligheder i de elektriske egenskaber af de små ledninger, der bruges som sonder til optagelse af elektriske neurale signaler; og (3) manglen på en passende enhedspakningsproces, der er kompatibel med saltvand.

Her, Takeshi Kawano, Makoto Ishida og kolleger ved Toyohashi University of Technology, Chukyo Universitet, og RIKEN demonstrerer med succes den neurale optagelsesevne af mikrometerstørrelse VLS-siliciumtråde - 'Toyohashi Probe' ved hjælp af nethinden på en fisk (fig. 1 og animation).

Forskerne producerede vertikalt justerede mikroprobe-arrays på et siliciummikroelektroniksubstrat ved en selektiv VLS-vækst af silicium efterfulgt af mikrofremstillingsbehandling og enhedspakning. Til faktiske målinger placerede gruppen nethinden på Toyohashi-proberne. Disse enheder detekterede med succes neurale reaktioner, der er repræsentative for lokale feltpotentialer i nethinden (fig. 2).

Toyohashi-prober fremstillet af VLS-vækst viser potentiale som kraftfulde enheder til en række neurale optagelser på grund af de fordelagtige små størrelser af proberne og deres kompatibilitet med LSI-elektronik.