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植入式多功能探针变革了神经科学研究,但光、电信号同步获取存在难题。研究人员开展将光、电功能集成于单根微创锥形光纤探针(fibertrodes)的研究,开发了相关制备工艺,该成果有助于推动神经科学研究发展。
植入式多功能探针改变了神经科学研究,让人们得以接触到此前无法获取的多方面大脑活动。通常情况下,要同时获取光信号和电信号需要使用单独的探针,而将它们集成到单个设备中,可能会产生光生电伪影,影响高频神经记录的质量。
在众多旨在实现植入式多功能接口的重要策略中,近期通过纤维电极(fibertrodes),已成功展示了在单根微创锥形光纤探针上集成光、电功能。纤维电极需要将一套平面微加工技术应用于具有低且非恒定曲率半径的非平面系统。
研究人员开发了一种基于多次共形沉积、非平面双光子光刻和化学湿法蚀刻步骤的工艺,以在光纤锥高度弯曲的表面上获得金属图案,并详细介绍了纤维电极的制造、封装和后端处理过程。该探针的设计可根据不同的实验需求进行调整。
利用光学装置设计,能够与纤维电极进行角度选择性光耦合,并将其植入体内使用。制备纤维电极预计需要 5 - 9 天。不过,由于该流程大部分具有高度可扩展性,同时制造多个纤维电极可大幅减少每个探针所需的时间。此制备流程适合在电子微加工和神经记录方面有专业知识的人员使用。