使用CMOS微电极阵列在微观尺度上驱动电化学反应
Jens Duru1, Arielle Rüfenacht1, Josephine Löhle1
1Laboratory of Biosensors and Bioelectronics, Institute for Biomedical Engineering, Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Zürich, Switzerland. nakatsuka@biomed.ee.ethz.ch.
Lab on a chip
|November 2, 2023
概括
研究人员在微电极阵列上创建了局部的pH值模式,以精确控制电化学反应. 这种方法使得有图案的聚合物形成和控制的神经元生长成为可能,为表面图案提供了可访问的技术.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 表面科学是一门学科.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 精确控制电极接口的pH值对于研究pH值依赖的电化学过程至关重要.
- 需要小型化系统,以将电化学反应限制在小区域内.
研究的目的:
- 开发一种方法,在互补的金属氧化物半导体 (CMOS) 微电极阵列 (MEAs) 上生成局部的pH值模式.
- 展示这些pH值模式的使用,以创建聚合物表面模式和控制神经元生长.
主要方法:
- 利用高密度的CMOS MEAs与交换机矩阵功能来创建阳极和正极电极的任意组合,生成局部的pH模式.
- 通过in situ聚多巴胺的形成和通过去除聚-L-氨酸的减法模式使用添加剂模式.
- 在有图案的表面上证明了神经元生长的控制.
主要成果:
- 在CMOS MEA表面生成局部pH模式时实现了前所未有的空间分辨率.
- 通过添加和减去电化学方法成功制造出聚合物表面图案.
- 展示了通过电化学诱导的表面图案来控制神经元生长的概念证明.
结论:
- 开发的平台可以在CMOS MEAs上进行精确的局部pH控制,用于电化学模式.
- 该方法与商业MEA兼容,不需要定制设备,确保可通用性.
- 这种技术为创建功能性表面图案提供了一种多功能方法,在神经科学及其他领域都有应用.
