一种微流控电互联神经网络芯片系统技术方案

本发明专利技术公开一种微流控电互联神经网络芯片系统，用于实现可编程电互联不同功能分区的神经网络。本申请的系统由电互联控制电路、微电极阵列和微流控结构组成。电互联控制电路采用单片机或者FPGA控制商用CMOS开关阵列的内部连接，商用CMOS开关阵列信号输入线与微电极位点相连，从而控制不同检测位点之间连通或者断开；微流控结构实现神经元分区功能，将不同分区的神经元进行物理隔离；微电极阵列用于检测和刺激神经元，也是CMOS开关阵列的控制对象。该芯片采用电路控制不同神经元分区内微电极位点的相互连接，用于探究物理分隔的神经元群体通过金属导线进行信息交互的能力，为调控和构建神经元网络提供了一种新的思路。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及电子信息、生物传感器、微纳制造技术和生物电子学等领域，具体涉及一种微流控电互联神经网络芯片系统。

技术介绍

1、大脑是人类已知的最复杂的结构，虽然全球诸多科学家都在努力破解大脑的工作机制，但是目前仍然没有一个准确的答案。研究大脑能让人类更清晰地认识自己，大幅度推动医疗、人工智能、哲学等领域的发展。其中的一个重要方向就是在体外培养神经元网络，通过观察体外不同神经网络的形成、特性和功能等可以进一步了解大脑的工作机制。目前在体外调控和构建神经元网络的主流方法有两种，一种是利用微流控结构限制神经元的移动和突触生长，该方法的缺点是神经元网络一旦形成就难以改变；另一种方法是采用刺激改变神经元网络，缺点是难以预测施加刺激后神经元网络的变化方向。

技术实现思路

1、本专利技术提出的微流控电互联神经网络芯片系统旨在通过cmos开关控制电路改变不同神经元分区内微电极的连接状态来调控和构建神经元网络，能灵活可控地改变神经元网络，为体外研究神经元网络提供了新的途径。

2、本专利技术的目的是提供一种微流控电互联神本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种微流控电互联神经网络芯片系统，其特征在于，该系统包括微电极阵列、微流控结构和电互联控制电路；

2.根据权利要求1所述的微流控电互联神经网络芯片系统，其特征在于，通过聚二甲基硅氧烷PDMS构建了64个及以上的物理分隔的神经元分区（7），每个分区内存在多个微电极（2）。

3.根据权利要求1所述的微流控电互联神经网络芯片系统，其特征在于：采用单片机或者FPGA作为主控芯片（12）控制CMOS开关阵列（11）的内部连接。

4.根据权利要求1所述的微流控电互联神经网络芯片系统，其特征在于：CMOS开关阵列（11）的信号输入线与微电极阵列通过金属导线连接，...

【技术特征摘要】

1.一种微流控电互联神经网络芯片系统，其特征在于，该系统包括微电极阵列、微流控结构和电互联控制电路；

2.根据权利要求1所述的微流控电互联神经网络芯片系统，其特征在于，通过聚二甲基硅氧烷pdms构建了64个及以上的物理分隔的神经元分区（7），每个分区内存在多个微电极（2）。

3.根据权利要求1所述的微流控电互联神经网络芯片系统，其特征在于：采用单片机或者fpga作为主控芯片（12）控制cmos开关阵列（11）的内部连接。

4.根据权利要求1所述的微流控电互联神经网络芯片系统，其特征在于：cmos开关阵列（11）的信号输入线与微电极阵列通过金属导线连接，主控芯片（12）控制cmos开关阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：江龙辉，蔡新霞，王蜜霞，罗金平，刘瑶瑶，张奎，王欣怡，张司羽，孙舒同，李书琦，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：