一款适用于细胞电活动调控的阵列式离体微磁磁刺激装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一款适用于细胞电活动调控的阵列式离体微磁磁刺激装置，研究其对海马区细胞Schaffer‑CA1突触可塑性的调控规律具有重要意义，首先需要完成亚毫米尺寸阵列式mMS装置的设计，该部分内容重点研究该装置的电感线圈参数和阵列排布方式，并解决该装置的生物相容性、安全性、抗干扰和驱动模块等关键问题设计，并满足在大鼠海马离体脑片上实现磁刺激和微电极阵列电生理记录(MEA2100‑60，德国)同步完成，研究单点刺激对海马区Schaffer‑CA1突触可塑性的调控规律，多点磁刺激PP‑DG‑CA3‑CA1神经通路，最终揭示mMS对海马区Schaffer‑CA1突触可塑性的调制规律。

【技术实现步骤摘要】
一款适用于细胞电活动调控的阵列式离体微磁磁刺激装置
本专利技术设计一种新型的亚毫米尺寸阵列式离体微磁刺激装置，其可实现对细胞电活动的精准调控，具有多点协同刺激、控制灵活、靶向性强的特点，本专利技术归属于生物医学工程等领域。
技术介绍
电磁刺激技术是目前诊断、治疗和研究神经精神疾病的一个主要手段。作为电刺激(ElectricalStimulation，ES)技术的一种形式，深部脑刺激(DeepBrainStimulation，DBS)通过立体定向手术将刺激电极精准地植入到大脑靶向区，产生刺激信号来干扰异常神经电活动，已经被证明能够在包括癫痫、重性抑郁症和强迫症等神经精神疾病的治疗中发挥作用；而经颅磁刺激(TranscranialMagneticStimulation，TMS)技术是一种采用磁场刺激中枢神经系统来改善脑功能的无创式神经调制手段，通过头皮上方的手持线圈来产生非常大的时变磁场来调控神经电活动，临床试验表明TMS对于治疗许多神经系统疾病，如重性抑郁症和阿尔兹海默症等都具有治疗益处。虽然，DBS和TMS对脑活动的影响以及这些影响如何本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一款适用于细胞电活动调控的阵列式离体微磁磁刺激装置，其特征是：阵列式离体微磁磁刺激装置由多个微型电感器ELJ-RFR10JFB制成，电感器尺寸为1.0×0.5×0.5mm，其结构设计拟满足微电极阵列电生理记录系统和细胞磁刺激的同时完成，根据海马区脑片的大小设计阵列式微磁磁刺激装置的尺寸(设计表面积为4.9mm×4.5mm，以产生等效空间分辨率的磁通量分布)、空间排列方式和形态(设计为4×6，电感之间的间距为0.3mm，以便密集地覆盖有效区域，分为横排、竖排两种方式)；各电感线圈固定在电路板上并采取一端共地，另一端外接线到驱动模块；为保证各电极能在同一水平线平面的放置，线圈外部包裹生物相容性...

【技术特征摘要】
1.一款适用于细胞电活动调控的阵列式离体微磁磁刺激装置，其特征是：阵列式离体微磁磁刺激装置由多个微型电感器ELJ-RFR10JFB制成，电感器尺寸为1.0×0.5×0.5mm，其结构设计拟满足微电极阵列电生理记录系统和细胞磁刺激的同时完成，根据海马区脑片的大小设计阵列式微磁磁刺激装置的尺寸(设计表面积为4.9mm×4.5mm，以产生等效空间分辨率的磁通量分布)、空间排列方式和形态(设计为4×6，电感之间的间距为0.3mm，以便密集地覆盖有效区域，分为横排、竖排两种方式)；各电感线圈固定在电路板上并采取一端共地，另一端外接线到驱动模块；为保证各电极能在同一水平线平面的放置，线圈外部包裹生物相容性图层厚度严格相同，以实现对脑片紧密的贴合。


2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，采用有限元分析方法，从线圈磁场、感应电场的大小和分布角度研究微磁阵列的磁场效应机制，为微磁阵列结构设计和优化提供量化指标。采用有限元的分析方法研究激励信号的频率和幅值等因素与磁场和感应电场分布的关系；根据海马区神经通路的结构和区域大小，研究微磁线圈尺寸，线圈形态、空间排放方式与磁场和感应电场大小和分布的关系；研究海马区组织的形态参数以及组织电特性与磁场和感应电场大小和分布的关系；研究各微磁电感线圈产生的磁场范围及各电感线圈之间相互影响的关系；最后，确定综合刺激指标，优化微磁阵列的结构设计。

【专利技术属性】
技术研发人员：郑羽，田春晓，东磊，田磊，张康辉，夏培，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12