電気化学記録用のセラミックベースのマルチサイト微小電極

このペーパーでは、生物系における電気化学的記録のためのセラミックベースのマルチサイトアレイの開発と特性評価について説明します。これらの電極は、シリコン基質を使用した微小電極の設計に対する並列技術を表しています。セラミック基板はシリコンよりも強く、非伝導であるため、in vivo電気化学測定に適しています。現在の設計は、フォトリソグラフィを使用したセラミックウェーハ上の4サイト（200ミクロン間隔を持つ50 x 50ミクロン）の電極の形成に基づいています。記録サイトと接続ラインは、PTで作られており、ポリイミドコーティングで接続ラインを隔離します。得られた電極は、約2〜5ミクロンの先端に先細に先駆けて、長さ1 cmの微小電極を生成するウェーハから切断されます。ドーパミンと過酸化水素の電気化学的測定は、電極の感度、選択性、および応答特性が、以前に公開されたシリコン基質ベースの微小電極の感度を超えることを支持しています。これは、セラミック基質から形成されたマイクロアレイの最初の実証であり、提示されたデータは、これらの微小電極がさまざまな神経化学的および電気生理学的応用に役立つ可能性があるという仮説を支持しています。予備的な生体内電気化学的録音が提示されています。

This paper describes the development and characterization of ceramic-based multisite arrays for electrochemical recordings in biological systems. These electrodes represent a parallel technology to the design of microelectrodes using silicon substrates. The ceramic substrates are stronger than silicon and are nonconducting, which makes them better suited for in vivo electrochemical measurements. The current designs are based on formation of four-site (50 x 50 microns with 200 microns spacing) electrodes on ceramic wafers using photolithography. The recording sites and connecting lines are made of Pt with a polyimide coating to insulate the connecting lines. The resulting electrodes are cut from the wafers producing a 1 cm length microelectrode that tapers to a approximately 2-5 microns tip. Electrochemical measures of dopamine and hydrogen peroxide support that the sensitivity, selectivity, and response characteristics of the electrodes exceed those of previously published silicon substrate-based microelectrodes. This is the first demonstration of microarrays formed from ceramic substrates, and the data presented support the hypothesis that these microelectrodes may be useful for a variety of neurochemical and electrophysiological applications. Preliminary in vivo electrochemical recordings are presented.