技术开发

正在申请 ,其中:发明专利 1 项
已授权专利,其中:发明专利 3 项
专利号: ZL 2007 1 0191698.X
专利号: ZL 2008 1 0196369.9
专利号: ZL 2011 1 0139839.X

                                                

   微电极阵列（MEA）技术用以探测生物、电化学等微弱电信号的技术，已获得广泛的关注。本课题组已利用PCB、硅与CMOS三种工艺实现了多种类型的MEA，完成了一系列生物实验，获得了科学有效的数据，为进一步加深对神经元网络的研究开辟了一条新路。
  常见的MEA在用于生物学实验时不具备精确监控的功能，缺乏实验操作的灵活性。为解决这些问题，本成果拓展了课题组2004年提出的“半导体集成化芯片系统”概念，申报了“单神经元及多神经元集群间神经信号传递特性探测装置”的发明专利。核心思想是将类似MOS单管读写存储器的结构应用于大规模电极阵列的设计，使每个电极点的工作状态可控的同时，大幅度减小电极对外引出线的数目, 并引入数字存储器的寻址方式，利用移位寄存器的串-并转换功能，在电极单元选择电路中实现“行、列地址”寻址，使每个电极点的工作状态可独立控制，极大的提高了电极阵列的使用灵活性。
  利用自主研发的MEA和电压阈值法，测出了PC12细胞、海马神经元和脑片三种细胞集群或网络对温度、乙酰胆碱和酒精浓度变化的电活性曲线，建立并验证了基于MEA平台和电压阈值标尺法的神经网络性能评定和相关药物筛选高效技术。

1、神经芯片设计方面：将类似MOS单管读写存储器的结构应用于MEA的设计，设计出与计算机存储器系统类似的可“读”“写”的MEA，即提出了一种新的神经芯片设计思路。

2、药物筛选方面：将电信号与药物同时作为神经细胞的激发因子，以电激发信号条件阈值作为一种尺度，来衡量独立阈值以下改变浓度药物对神经细胞放电性能的影响，可以快速确定独立阈值以下各浓度的待测药物对神经细胞放电的影响程度。

主要技术指标：
1)PCB基MEA：电极数量=60，面积= 75*75mm2
2)硅基MEA：电极数量=60，面积=3*3，4*4，5*5，7.5*7.5，10*10mm2
3)CMOS工艺MEA：电极数量>100，面积=5*5mm2(含电子线路)

应用领域：
1)神经细胞网络电信号传递特性研究
2)脑片、心脏切片研究
3)药物筛选、药理和毒理学研究