[发明专利]电化学导线电极阵列及相应制造过程

说明书

电化学探针(2)包括具有彼此并排布置的由导电材料(6)制成的两个或多个导线电极的导线束，以及包围电极的绝缘材料(8)。金属或金属氧化物纳米结构的阻抗减小层在导线束的第一端处沉积在导线电极的尖端上。功能化层在导线束的第一端处沉积在阻抗减小层上。这种探针特别适用于诸如神经元扫描的电化学感测应用。

技术领域

本技术涉及电化学探针领域。

背景技术

用于感测生物系统的电和化学事件的探针可用于一系列应用，包括电化学显微镜、一系列体内和/或体外生物电事件记录、一系列生物学重要物质/多种物质(例如，蛋白质、神经递质，过氧化氢、钙、一氧化氮、DNA)或毒理学相关物质/多种物质(例如：重金属)的确定以及电生理学、细胞外和细胞内电生理学应用(例如，肿瘤扫描和电疗或心血管扫描)。

发明内容

至少一些示例提供了一种电化学探针，包括：

导线束，包括彼此并排布置的由导电材料制成的多个导线电极，以及包围电极的绝缘材料；以及

金属或金属氧化物纳米结构层，在导线束的第一端或第二端处被沉积在导线电极的尖端上；

其中，针对至少一个导线电极，第一端或第二端处的电极的尖端包括凹槽，金属或金属氧化物纳米结构层被沉积在凹槽的内部。

至少一些示例提供了一种装置，包括：

如上所述的电化学探针；以及

集成电路，包括用于接收电极信号的多个接触部分，以及用于放大在接触部分处接收到的电极信号的放大部分，；

其中，在导线束的第二端处的导线电极的尖端上的金属纳米结构的连接层与集成电路的相应的接触部分接触。

至少一些示例提供制造电化学探针的方法，包括：

形成导线束，该导线束包括彼此并排布置的由导电材料制成的多个导线电极以及包围电极的绝缘材料；以及

在导线束的第一端或第二端处在导线电极的尖端上沉积金属或金属氧化物纳米结构层；

其中，针对至少一个导线电极，在导线束的第一端或第二端处在电极的尖端中形成凹槽，并且金属或金属氧化物纳米结构层被沉积在凹槽的内部。

从以下结合附图阅读的示例的描述中，本技术的其他方面、特征和优点将变得清楚。

附图说明

图1示意性地示出了电化学探针的示例，该电化学探针包括由绝缘材料包围的导线电极束，其具有由在前端和后端处沉积在导线的尖端上的金纳米结构制成的阻抗减小层，以及在导线的前端处沉积在金纳米结构上的氧化铱功能化层；

图2示出了沉积金纳米结构之前和之后的导线的图像；

图3示出了裸金属芯导线的图像、在沉积金纳米结构之后的导线的尖端的图像和在金纳米结构上沉积氧化铱功能化层之后的尖端的图像；

图4是示出如何通过包括金纳米结构层来减小导线的前端界面处的阻抗的图表；

图5和图6分别比较了使用典型的商业探针和本技术的电化学探针在小鼠脑中测量的神经元记录的信号振幅；

图7是例示制造电化学探针的方法的流程图；

图8示意性地示出了使用磁场调节导线束中的导线电极的相对定位的示例；

图9是示出导线电极的绝缘护套熔化在一起以将导线结合成束的示例的图像；

图10是示出金纳米结构凸块的尺寸随电沉积时间变化的图表；

图11示出了导线的尖锐尖端的示例；