本发明专利技术提供一种用于单神经细胞电生理记录的超微电极制备装置，包括：恒电压源、步进电机、电解池、数字电流表和控制芯片；控制芯片控制恒电压源向浸没于电解质溶液中的微电极施加一预设电压，以使微电极发生电化学腐蚀；控制步进电机带动微电极在电解质溶液中上升，通过控制步进电机的速度使微电极的尖端腐蚀形成锥面；获取数字电流表的检测结果，当判断微电极上的电流变化情况达到预设条件时，关闭恒电压源，并控制步进电机加速将微电极从电解质溶液中抽提出来，得到由微电极腐蚀形成的尖端直径小于1微米的超微电极。本发明专利技术显著提高了制备精度和速度，缩短了制备时间，有利于推广超微电极在单神经细胞记录和果蝇嗅觉单感受器记录领域的应用。
【技术实现步骤摘要】
一种用于单神经细胞电生理记录的超微电极制备装置
本专利技术涉及医疗器械制造领域，具体地，涉及一种用于单神经细胞电生理记录的超微电极制备装置。
技术介绍
目前，脑疾病发病率的不断攀升和医疗负担的日益沉重引起了社会的广泛关注，脑科学成为了当前的研宄热点。为了改善如精神分裂症、癫痫、帕金森症、神经性厌食、抑郁症、老年痴呆症、震颤、痉挛、强迫症、焦虑症、脑中风、以及毒瘾等一直威胁人类健康的神经精神疾病的诊疗现状，亟需全面和深入地研宄神经回路机制，并探讨更加有效的临床治疗靶点。电生理是现代神经科学研宄中的一种重要的研宄方法。而果蝇由于生命周期短，繁殖迅速，一直是生命科学家们喜爱的模式生物。果蝇在神经科学的研宄中的应用也越来越广泛，在药物成瘾、帕金森氏病、老年痴呆症、和酒精中毒、学习记忆与某些认知行为的研宄中起到了重要的作用。由于果蝇在遗传学在各个层次的研宄中积累了十分丰富的资料，人们对它的遗传背景有着比其他生物更全面更深入的了解。因此，作为经典的模式生物，果蝇发挥着不可替代的作用，适合结合基因操控等手段高通量地进行神经科学研宄。 通过植入在果蝇体内的神经电极，人们可以记录到不同刺激条件下的电生理信号，研宄行为学与电生理信号放电模式的联系。然而，由于果蝇的个体非常小，因此对于用于果蝇的记录电极来说，比普通的电生理电极有着更高的要求。例如，用于果蝇嗅觉单感受器记录的微电极来说，电极尖端直径必须小于I微米，才能满足实验要求。这对于神经科学家们提出了巨大的挑战。目前尚无专门用于单神经细胞电生理记录的超微电极制备装置，实验者多采用自行搭建的平台进行简单的制备，缺乏专业化和规范化的操作和质量检测体系，严重影响了多通道神经电生理研宄。此外，在实际的操作过程中，实验者需要不断地用不同仪器重复电化学制备过程。这不仅会消耗大量的实验时间，并且极有可能因参数控制不当损坏电极。现有的技术和装置均存在明显的缺点，严重限制了它们的使用。
技术实现思路
本专利技术实施例的主要目的在于提供一种用于单神经细胞电生理记录的超微电极制备装置，用以快速、全自动制备适用于单个神经细胞记录或者果蝇嗅觉单感受器记录的超微电极。 为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种用于单神经细胞电生理记录的超微电极制备装置，包括:恒电压源、步进电机、电解池、数字电流表和控制芯片； 所述恒电压源，用于向微电极施加电压； 所述步进电机，用于夹持并带动所述微电极运动； 所述电解池，用于装盛电解质溶液； 所述数字电流表，用于检测所述微电极上的电流； 所述控制芯片，用于控制所述恒电压源向浸没于所述电解质溶液中的所述微电极施加一预设电压，以使所述微电极发生电化学腐蚀；控制所述步进电机带动所述微电极在所述电解质溶液中上升，通过控制所述步进电机的速度使所述微电极的尖端腐蚀形成锥面；获取所述数字电流表的检测结果，当判断所述微电极上的电流变化情况达到预设条件时，关闭所述恒电压源，并控制所述步进电机加速将所述微电极从所述电解质溶液中抽提出来，得到由所述微电极腐蚀形成的尖端直径小于I微米的超微电极。 借助于上述技术方案，本专利技术通过控制芯片来控制恒电压源、数字电流表、步进电机协调工作，能够快速、全自动制备适用于单个神经细胞记录或者果蝇嗅觉单感受器记录的超微电极，具有全自动、标准化、易操作等特点。相比于现有技术，本专利技术显著提高了超微电极的制备精度、制备速度，缩短了制备时间，有利于推广超微电极在单神经细胞记录和果蝇嗅觉单感受器记录领域的应用。 【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1是本专利技术提供的超微电极制备装置结构示意图。 【具体实施方式】 下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。 本专利技术提供一种用于单神经细胞电生理记录的超微电极制备装置，如图1所示，该装置包括:恒电压源U、步进电机1、电解池2、数字电流表A和控制芯片3。 恒电压源U，用于向微电极4施加电压。 具体的，恒电压源U提供一预设的恒定电压。 其中，微电极4是制作超微电极的物料，由于用于单神经细胞电生理记录的超微电极的尖端直径需小于I微米，为了提高制备效率和制备精度，在一种较佳的实施例中，选用直径是50?200微米的钨丝作为微电极4。 步进电机1，用于夹持并带动微电极4运动。 具体的，步进电机I具有一夹持手柄，利用该夹持手柄夹持该微电极4的一端，制备过程之初，未向微电极4施加电压时，由步进电机I将该微电极4浸没于电解池2的电解质溶液中。 电解池2，用于装盛电解质溶液。 为使微电极4在施加电压的条件下，在电解质溶液中进行电化学腐蚀，在一种较佳的实施例中，选用由氢氧化钠或者氢氧化钾制作的强碱性溶液作为电解质溶液，浓度大于0.5摩尔每升。 在一种较佳的实施例中，未施加电压时，将微电极4浸没于电解质溶液的深度为2?10毫米。 数字电流表A，用于检测微电极4上的电流。 具体的，由于微电极4上的电流将会随着电化学腐蚀的程度而改变，因此通过数字电流表A检测微电极4上的电流即可判断微电极4的电化学腐蚀是否使其达到超微电极的水平。 在一种较佳的实施例中，数字电流表A以大于10赫兹的频率检测微电极4上的电流。 控制芯片3，用于控制恒电压源U向浸没于电解质溶液中的微电极4施加一预设电压，以使微电极4发生电化学腐蚀；控制步进电机I带动微电极4在电解质溶液中上升，通过控制步进电机I的速度(恒定速度即可)使微电极4的尖端腐蚀形成锥面；获取数字电流表A的检测结果，当判断微电极4上的电流变化情况达到预设条件时，关闭恒电压源U，并控制步进电机I加速将微电极4从电解质溶液中抽提出来，得到由微电极4腐蚀形成的尖端直径小于I微米的超微电极。 具体的，当步进电机I带动正在进行电化学腐蚀的微电极4在电解质溶液中上升时，将会使得微电极4的尖端发生不同程度的腐蚀，形成锥面，通过控制步进电机I的速度可控制微电极4的尖端腐蚀情况以形成期望的锥面角度，使微电极4形成具有一定锥面角度、尖端直径小于I微米的超微电极，这种超微电极可用于单个神经细胞电生理记录或者果蝇嗅觉单感受器记录。 随着腐蚀过程的进行，微电极会出现腐蚀断开现象，其尖端的锋利程度达到超微电极的标准，此时电流出现骤降情况(一般来说，此时的电流值会降低一个数量级)，因此，可以通过检测微电极的电流变化情况来判断微电极通过腐蚀是否达到超微电极的标准。但是在一些极端的情况下，断开的部分可能会在水的张力作用下依然附着在微电极端部，导致电流并未骤降一个数量级，考虑到这种情况，在一种较佳的实施例中，当微电极4上的电流由初始检测结果下降至其20%时，控制芯片3关闭恒电压源U,并控制步进电机I加速将微电极4从电解质溶液中抽本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于单神经细胞电生理记录的超微电极制备装置，其特征在于，包括：恒电压源、步进电机、电解池、数字电流表和控制芯片；所述恒电压源，用于向微电极施加电压；所述步进电机，用于夹持并带动所述微电极运动；所述电解池，用于装盛电解质溶液；所述数字电流表，用于检测所述微电极上的电流；所述控制芯片，用于控制所述恒电压源向浸没于所述电解质溶液中的所述微电极施加一预设电压，以使所述微电极发生电化学腐蚀；控制所述步进电机带动所述微电极在所述电解质溶液中上升，通过控制所述步进电机的速度使所述微电极的尖端腐蚀形成锥面；获取所述数字电流表的检测结果，当判断所述微电极上的电流变化情况达到预设条件时，关闭所述恒电压源，并控制所述步进电机加速将所述微电极从所述电解质溶液中抽提出来，得到由所述微电极腐蚀形成的尖端直径小于1微米的超微电极。
【技术特征摘要】
1.一种用于单神经细胞电生理记录的超微电极制备装置，其特征在于，包括:恒电压源、步进电机、电解池、数字电流表和控制芯片； 所述恒电压源，用于向微电极施加电压； 所述步进电机，用于夹持并带动所述微电极运动； 所述电解池，用于装盛电解质溶液； 所述数字电流表，用于检测所述微电极上的电流； 所述控制芯片，用于控制所述恒电压源向浸没于所述电解质溶液中的所述微电极施加一预设电压，以使所述微电极发生电化学腐蚀；控制所述步进电机带动所述微电极在所述电解质溶液中上升，通过控制所述步进电机的速度使所述微电极的尖端腐蚀形成锥面；获取所述数字电流表的检测结果，当判断所述微电极上的电流变化情况达到预设条件时，关闭所述恒电压源，并控制所述步进电机加速将所述微电极从所述电解质溶液中抽提出来，...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁艺，王立平，钟成，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44
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