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一种集成式生物光电极的立体式阵列制造技术

技术编号:44156973 阅读:19 留言:0更新日期:2025-01-29 10:28
本技术实施例公开了一种集成式生物光电极的立体式阵列,其包括多层电极阵列层,电极阵列层沿纵向层叠连接;电极阵列层由多个集成式生物光电极并列设置组成。将具有不同长度、LED波长等特征的集成式生物光电极在多个维度上进行排布,且针对每个集成式生物光电极均可设有独立焊盘组,在工作时,将器件插入生物脑组织中,器件浸没于生物溶液中,点亮光电二极管并通过微电极阵列收集生物电信号,从而在实现对神经细胞进行精准控制的同时,有效提高对神经信号的收集范围和采集密度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光电极阵列结构领域,尤其涉及一种集成式生物光电极的立体式阵列


技术介绍

1、光遗传学工具是一类利用光敏感蛋白质来控制生物系统中特定细胞或分子的活动的技术。使用转基因工具将光敏蛋白质表达于神经细胞膜表面,进而通过光激活或抑制神经细胞来调控生物体内的信号传导、细胞活动或基因表达等生理过程。光遗传学工具在发展过程中需要具备两种功能:特异性靶向光调控和神经信号的记录,这些工具被称为光电极,其作用是实现光的控制和记录神经活动。

2、目前,光电极主要分为两种类型:耦合光源式和集成式。耦合光源式光电极依赖于光纤、激光源和外部耦合设备,这些束缚限制了无线型和智能型光电极的发展。为了克服这些限制,集成式光电极被认为是光遗传学工具的必然发展趋势。集成式光电极则将发光二极管集成到探针顶部,使其不再依赖外部光源,具备更大的自由度和灵活性。

3、然而,现有集成式光电极的信号收集范围往往只局限于二维平面上,并且光纤式光电极往往只有一个出光点,而集成式光电极虽然可以一根集成多个光电二极管,但其对信号的收集范围往往只呈一维或二维式排布,即收集信号的微电极集中在一条线或一个面上,这使得部分要求大范围生物信号检测的研究难以使用,无法适配大范围生物信号检测的需求,使用灵活性较低。


技术实现思路

1、本技术实施例公开了一种集成式生物光电极的立体式阵列,用于解决现有的集成式光电极结构对信号的收集范围往往只呈一维或二维式排布,即收集信号的微电极集中在一条线或一个面上,这使得部分要求大范围生物信号检测的研究难以使用,无法适配大范围生物信号检测的需求,使用灵活性较低的技术问题。

2、本技术实施例提供了一种集成式生物光电极的立体式阵列,包括多层电极阵列层,所述电极阵列层沿纵向层叠连接;

3、所述电极阵列层由多个集成式生物光电极并列设置组成,每个所述集成式生物光电极均设有独立焊盘组。

4、可选地,所述电极阵列层的连接方式包括排针排母连接和树脂填充连接。

5、可选地,各所述集成式生物光电极位于同一晶圆上;

6、所述集成式生物光电极之间的距离相等。

7、可选地,所述电极阵列层还包括pcb板;

8、所述集成式生物光电极固定设置于所述pcb板上。

9、可选地,每层所述电极阵列层均设有外接焊盘组;

10、所述独立焊盘组通过第一连接线连接至所述外接焊盘组;

11、所述外接焊盘组之间通过第二连接线连接;

12、最下层的外接焊盘组通过第三连接线连接至外部pcb板。

13、可选地,处于同一电极阵列层上的集成式生物光电极的长度相等。

14、可选地,处于同一电极阵列层上的集成式生物光电极的长度不相等。

15、可选地,所述集成式生物光电极包括发光二极管和/或微电极。

16、可选地,所述独立焊盘组设置于所述集成式生物光电极的两侧,或者,设置于所述电极阵列层的边缘且远离所述集成式生物光电极,并通过连接线或刻蚀电路连接。

17、可选地,所述集成式生物光电极从下至上依次包括蓝宝石衬底、n型氮化镓、有源层、p型氮化镓、绝缘导电层、第一绝缘钝化层、阴极金属及阳极金属层、第二绝缘钝化层、微电极层和第三绝缘钝化层。

18、从以上技术方案可以看出,本技术实施例具有以下优点:

19、本技术实施例通过提供一种集成式生物光电极的立体式阵列,其包括多层电极阵列层,电极阵列层沿纵向层叠连接;电极阵列层由多个集成式生物光电极并列设置组成,每个集成式生物光电极均设有独立焊盘组。将集成式生物光电极在多个维度上进行排布,且针对每个集成式生物光电极均可设有独立焊盘组,在工作时,将器件插入生物脑组织中,器件浸没于生物溶液中,点亮光电二极管并通过微电极阵列收集生物电信号,从而在实现对神经细胞进行精准控制的同时,有效提高对神经信号的收集范围和采集密度。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种集成式生物光电极的立体式阵列,其特征在于,包括多层电极阵列层,所述电极阵列层沿纵向层叠连接;

2.根据权利要求1所述的集成式生物光电极的立体式阵列,其特征在于,所述电极阵列层的连接方式包括排针排母连接和树脂填充连接。

3.根据权利要求1所述的集成式生物光电极的立体式阵列,其特征在于,各所述集成式生物光电极位于同一晶圆上;

4.根据权利要求1或3所述的集成式生物光电极的立体式阵列,其特征在于,所述电极阵列层还包括PCB板;

5.根据权利要求4所述的集成式生物光电极的立体式阵列,其特征在于,每层所述电极阵列层均设有外接焊盘组;

6.根据权利要求1所述的集成式生物光电极的立体式阵列,其特征在于,处于同一电极阵列层上的集成式生物光电极的长度相等。

7.根据权利要求1所述的集成式生物光电极的立体式阵列,其特征在于,处于同一电极阵列层上的集成式生物光电极的长度不相等。

8.根据权利要求1所述的集成式生物光电极的立体式阵列,其特征在于,所述集成式生物光电极包括发光二极管和/或微电极。

9.根据权利要求1所述的集成式生物光电极的立体式阵列,其特征在于,所述独立焊盘组设置于所述集成式生物光电极的两侧,或者,设置于所述电极阵列层的边缘且远离所述集成式生物光电极,并通过连接线或刻蚀电路连接。

10.根据权利要求1所述的集成式生物光电极的立体式阵列,其特征在于,所述集成式生物光电极从下至上依次包括蓝宝石衬底、n型氮化镓、有源层、p型氮化镓、绝缘导电层、第一绝缘钝化层、阴极金属及阳极金属层、第二绝缘钝化层、微电极层和第三绝缘钝化层。

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【技术特征摘要】

1.一种集成式生物光电极的立体式阵列,其特征在于,包括多层电极阵列层,所述电极阵列层沿纵向层叠连接;

2.根据权利要求1所述的集成式生物光电极的立体式阵列,其特征在于,所述电极阵列层的连接方式包括排针排母连接和树脂填充连接。

3.根据权利要求1所述的集成式生物光电极的立体式阵列,其特征在于,各所述集成式生物光电极位于同一晶圆上;

4.根据权利要求1或3所述的集成式生物光电极的立体式阵列,其特征在于,所述电极阵列层还包括pcb板;

5.根据权利要求4所述的集成式生物光电极的立体式阵列,其特征在于,每层所述电极阵列层均设有外接焊盘组;

6.根据权利要求1所述的集成式生物光电极的立体式阵列,其特征在于,处于同一电极阵列层上的集成式生物光电极的长度相等。

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【专利技术属性】
技术研发人员:张佰君林立章
申请(专利权)人:中山大学
类型:新型
国别省市:

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