用喷墨打印的柔性有机电化学晶体管用于高性能电皮质谱记录
Fadi Khoury1, Sahera Saleh1, Heba Badawe1
1Neural Engineering and NanoBiosensors Group, Biomedical Engineering Program, Maroun Semaan Faculty of Engineering and Architecture, American University of Beirut, Beirut 1107 2020, Lebanon.
ACS applied materials & interfaces
|August 15, 2024
概括
我们开发了一种新的喷墨印刷有机电化学晶体管 (OECT),用于高精度电皮质谱 (ECoG) 记录. 这种可访问的技术显著改善了神经疾病的信号检测.
科学领域:
- 生物电子学 生物电子学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 神经科学是一个神经科学.
背景情况:
- 有机电化学晶体管 (OECT) 对生物信号放大具有前景,包括电皮质谱 (ECoG).
- 目前的OECT制造方法很复杂,限制了它们的可访问性和可扩展性,以便广泛使用.
研究的目的:
- 推出一种新的,高性能,全平面,全打印的OECT设备,以提高ECoG记录的准确性和灵敏度.
- 展示适用于柔性基板的OECT的简化,具有成本效益的制造工艺.
主要方法:
- 在柔性基板上进行OECT制造的三步按需喷墨印刷工艺的开发.
- 在平面内门电压控制的优化,以在峰值传导率下工作.
- 在体内评估使用大鼠发作模型来评估ECoG记录性能.
主要成果:
- 喷墨打印的OECT表现出快速响应时间 (0.5毫秒),小通道面积 (1950 μm2) 和高透导率 (11 mS).
- 优化的门控制提高了信号噪声比 (SNR) 高达133%.
- 与传统电极相比,体内测试显示出更高的性能,在扣押记录中达到48dB的SNR.
结论:
- 喷墨打印的OECT为高保真生物信号记录提供了一个可扩展和可访问的平台.
- 这项技术有可能改进用于及时检测神经疾病的诊断工具,提高患者护理.
- 简化制造过程降低了成本和复杂性,为更广泛的临床应用铺平了道路.


