固体硅针柔性微针电极阵列：新型生物兼容刺激与记录平台

本文主要探讨了一种创新的柔性微针电极阵列设计，其核心在于结合了固体硅针与柔性支撑材料——聚对二甲苯（Parylene）薄膜。硅微针电极阵列是通过硅在绝缘基板上的制造技术实现的，这利用了硅的优良导电性能和机械强度。硅微针作为电极的核心部分，提供了精确的电刺激和信号采集能力，而Parylene薄膜则提供了所需的柔韧性，使得整个电极阵列能够在不损害生物组织的情况下进行微创应用。 传统的柔性微电极阵列通常依赖于聚合物材料，如Parylene和聚酰亚胺，这些材料具有良好的生物相容性和低侵入性。然而，本文的研究将焦点转向了固体硅针，旨在提升电极的机械强度和信号传输效率。通过使用硅衬底制造，硅微针能够保持稳定的形态和精确的电接触，这对于神经电刺激和记录应用至关重要。 作者通过组织渗透测试来验证了这种结构的有效性，这种测试方法能够评估电极在穿透组织时的能力，确保它能够安全且准确地达到目标神经元。同时，阻抗谱分析也被用来评估电极的电性能，这对于确保电刺激的强度和信号质量至关重要。 这种3-D微电极阵列（MEA）设计的优势在于，它结合了硅的刚性和Parylene的柔韧性，使之成为一种理想的解决方案，特别是在那些需要电极在体内长期稳定工作，同时又需保持良好生物兼容性的场景，比如神经刺激疗法或神经生理学研究。通过集成固体硅针和柔性基质，这种新型微针电极阵列具有巨大的潜力，可能在未来的医疗设备和生物接口技术中发挥重要作用。 总结来说，这篇研究论文介绍了如何通过硅衬底技术和Parylene薄膜释放技术制造出既能灵活穿刺组织又能保持电性能稳定的柔性微针电极阵列。这项技术的潜在应用领域包括神经科学研究、神经修复以及神经疾病的治疗，展现了其在提高侵入性电生理学技术中的前沿地位。