基于微纳结构阵列的神经细胞电耦合特性研究

发布时间：2020-12-04 15:04

　　神经细胞与微纳结构阵列间的电耦合特性对于生命科学的研究和新的生物分子电子器件的开发都起着至关重要的作用。神经细胞具有电化学活性、纳米级尺寸和结构稳定等特性,这些独特的内在特性使其成为新一代分子电子材料研究的优秀代表性模型。有关于神经细胞在微纳结构阵列上生长行为的变化以及其间的电耦合特性的研究尤其具有吸引力。原子力显微镜（AFM）纳米操纵技术作为一种强有力的工具在生命科学的研究中备受欢迎。高分辨率成像以及电学特性测量使其在纳米医学、生物细胞学、分子生物学等领域得到重要应用。六十年代以来,细胞对微纳结构阵列基底的响应被证实并受到研究者的高度重视。研究发现,微纳结构阵列基底与细胞的粘附、形态铺展、排列取向、增殖及凋亡等众多生物学行为的调控密切相关。本文首先结合电子束光刻技术与金属薄膜剥离技术制备出不同尺寸的微纳结构阵列,然后利用基于AFM纳米操纵的细胞电特性检测系统对培养在结构上的神经细胞进行测量,结果表明通过对神经细胞生物学行为的调控可以间接地调节结构与细胞间的电耦合特性。通过改变偏置电压测量多组数据绘制I-V曲线,估算出神经细胞的介电强度。最后基于电子传递理论建立本界面的电子传递模型。 

【文章来源】：长春理工大学吉林省

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

膜片钳技术原理图

着表面静电电位的变化而发生变化，从1-23]。早在 20 世纪 20 年代就研究出来的子结合时表面电位变化幅度很小，因此的尺寸和成本。相比之下，FET 传感器作，无需额外放大电路就可以将表面电 传感器可用于医学诊断[24,25]、生物研究lti-Electrode Array, MEA）技术作为非侵。第一个可植入阵列是于 20 世纪 50 年ss 和他的同事们在网络神经科学中心独立电生理学研究[27]。后来随着计算机以及展的愈加成熟并被大多数实验室所采用多购自于国外厂家，如德国的 MCS（M 64 通道 MEA 芯片可稳定、实时地提取

图 2.1 原子力示意图a) 原子间势能 V(d) -原子间距离 d； (b) 原子间力 F(d) -原子间距离 d显微镜的探针-样品系统中，假设样品表面是一个平面，探对式（2-2）进行积分，我们可以推算出样品作用于探针单位由 Lifshitz 公式[43]来描述。 dpdxxpcfz exp()11exp()114()03//21223（2-3），可以写出探针所受到的样品的作用力为 dF ( d)f(z)G(zd)dz（2-3）和（2-4），可以求出任意形状的探针与样品之间的足够小的半球的前提下，通过计算机求解，得到探针与样品mndBdAF ( d) ）类似于式（2-2）原子间相互作用力的表达式。AFM 的基础

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：2897809