[发明专利]一种体外模块化神经元网络的构建方法

权利要求书

1.一种体外模块化神经元网络的构建方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

采用数字图像处理方法，生成覆盖所有待研究结构参数的掩模图案；

采用激光直写的软光刻工艺，根据所述掩模图案制备PDMS微印刷版；

在表面改性的培养皿中根据所述PDMS微印刷版印刷生成蛋白图案，获得印刷有蛋白图案的培养皿；

在所述印刷有蛋白图案的培养皿中进行原代皮层神经元接种，获得体外模块化神经元网络；

所述采用数字图像处理方法，生成覆盖所有待研究结构参数的掩模图案，具体包括：

编程绘制参数可调的模块化图案；

将多个参数可调的模块化图案进行拼接，获得拼接后的图案；

调整拼接后的图案中每个参数可调的模块化图案的参数生成覆盖所有待研究结构参数的掩模图案；

所述编程绘制参数可调的模块化图案，具体包括：

生成包含p_row×p_col个元素的模块数值矩阵；其中，p_row和p_col表示模块数值矩阵的横向元素和纵向元素的数量；

将模块数值矩阵中左上角为((i-1)×2n+1,(j-1)×2n+1)，右下角为((i-1)×2n+n,(j-1)×2n+n)的方形区域内所有元素重置为255，完成参数可调的模块化图案的模块区域的绘制；其中，i和j分别从1遍历至N_row和N_col，n为模块的边长，N_row为参数可调的模块化图案在横向方向上包含的模块的数量，N_col为参数可调的模块化图案在纵向方向上包含的模块的数量；

将模块数值矩阵中左上角为((i-1)×2n+round(n/(X_con+1))×(k-1)-x_width/2,(j-1)×2n+n/2)，右下角元素坐标分别为((i-1)×2n+round(n/(X_con+1))×(k-1)+x_width/2,(j-1)×2n+3n/2)的区域内所有元素置为255，完成第i行的第j个与第j+1个模块间的横向连通带的绘制；其中，k从1遍历至X_con，X_con为第i行的第j个与第j+1个模块间的横向连通带的数量，round()为取整运算符，x_width为第i行的第j个与第j+1个模块间的横向连通带的带宽；

将左上角为((j-1)×2n+round(n/(Y_con+1))×(k'-1)-y_width/2,(i-1)×2n+n/2)，右下角元素坐标分别为((j-1)×2n+round(n/(Y_con+1))×(k'-1)+y_width/2,(i-1)×2n+3n/2)的区域内所有元素置为255，完成第j列的第i个与第i+1个模块间的纵向连通带的绘制；其中，k'从1遍历至Y_con，Y_con为第j列的第i个与第i+1个模块间的纵向连通带的数量，y_width为第j列的第i个与第i+1个模块间的纵向连通带的带宽；

将多个参数可调的模块化图案进行拼接，获得拼接后的图案，具体包括：

生成包含P_row×P_col个元素的拼接数值矩阵；

其中，P_row表示拼接数值矩阵中横向元素的数量，P_col表示数据矩阵中纵向元素的数量，f_row和f_col分别表示待拼接的参数可调的模块化图案的横向排列和纵向排列的数量，g_row和g_col分别为待拼接的参数可调的模块化图案的之间的横向间距和纵向间距；p_row和p_col表示模块数值矩阵的横向元素和纵向元素的数量；

将第(x，y)个参数可调的模块化图案的元素值复制到拼接数值矩阵的左上角为(p_row×(x-1)+1,p_col×(y-1)+1)及右下角为(p_row×(x-1)+p_row,p_col×(y-1)+p_col)的方形矩阵区域，其中，x和y分别从1遍历至f_row和f_col。