Intra/extracellular nanoprobe arrays for electrical and chemical nanoscale measurements of neurons

用于神经元电学和化学纳米级测量的细胞内/外纳米探针阵列

• 批准号: 22760251
• 负责人: KAWANO Takeshi
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Toyohashi University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22760251/
• 关键词: ナノプローブ; 細胞内電極; 細胞内プローブ; ドラッグデリバリーシステム; 集積回路; MEMS; vapor-liquid-solid 成長法; 脳・神経科学; Vapor-Liquid-Solid成長法

We developed out-of-plane, high aspect ratio, nanoscale electrode tipped microwire arrays for applications to penetrating, multisite, nanoscale biological sensors. A nanoscale tipped wire is formed with isotropic silicon etching to the tip of a vapor-liquid-solid grown silicon microwire. After coating the wire with a metal, only the nanotip section can be exposed from the surrounding outer shell(e. g., silicon dioxide and parylene) by three-dimensional integration processes. As a device application, we demonstrate the trapping of polystyrene nanoparticles in a solution using a fabricated gold-nanotip wire array. Moreover, these trapped nanoparticles can be injected into a soft material(gelatin), demonstrating a multi-site wide-area batch depth injection of nanoparticles. Also, we demonstrated multipoint/batch and localized DNA transfers into individual human embryonic kidney cells(HEK293) with plasmid containing yellow fluorescent protein(YFP) gene. Deep area electrical nanoscale measurements for thick samples such as brain slices as well as cortices would also be possible by using the nanotip microwire arrays, promising a powerful device for the future of neuroscience.

我们开发了平面外，高纵横比，纳米级电极尖端微丝阵列的应用穿透，多位点，纳米级生物传感器。通过对气-液-固生长的硅微丝的尖端进行各向同性硅蚀刻来形成纳米级尖端线。在用金属涂覆线之后，仅纳米尖端部分可以从周围的外壳（例如，金属）暴露。例如，在一个实施例中，二氧化硅和聚对二甲苯）。作为一个设备的应用程序，我们证明了聚苯乙烯纳米粒子在溶液中使用制造的金纳米线阵列的陷阱。此外，这些捕获的纳米颗粒可以被注入到软材料（明胶）中，证明了纳米颗粒的多位点广域批量深度注入。此外，我们证明了多点/批量和本地化的DNA转移到个人的人胚肾细胞（HEK 293）与质粒含有黄色荧光蛋白（YFP）基因。通过使用nanotip微丝阵列，也可以对厚样品（如脑切片和皮质）进行深区域电纳米级测量，这有望成为未来神经科学的强大设备。

项目成果

Temperature sensitive microwire array for artificial whisker electronics

用于人造晶须电子器件的温度敏感微线阵列

• 发表时间: 2011
• 作者: A.Ikedo;M.Ishida;T.Kawano
• 通讯作者: T.Kawano

Electrical Caching and Transfer of Nanoparticles via Nanotip Silicon Probe Arrays

通过 Nanotip 硅探针阵列对纳米粒子进行电缓存和传输

• 发表时间: 2011
• 作者: A.Goryu;M.Ishidam;T.Kawano
• 通讯作者: T.Kawano

VLS-Siプローブを用いた皮質脳波、皮質内活動同時計測神経電極デバイス

使用 VLS-Si 探针同时测量皮质脑电图和皮质内活动的神经电极装置

• 发表时间: 2011
• 作者: 今塩屋竜也;藤城彬史;澤畑博人;戸田春男;池戸昭仁;石田誠;長谷川功;河野剛士
• 通讯作者: 河野剛士

Neural Interface Microprobe/Tube Array Devices

神经接口微探针/管阵列设备

• 发表时间: 2011
• 作者: T.Nakamura;M.Sakata;A.Goryu;M.Ishida;T.Kawano;T.Kawano
• 通讯作者: T.Kawano

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