论文发表:用于神经刺激与记录的全有机微电极阵列

与硕士二年级村上同学及毕业生彌田共同撰写的以下论文已发表。

Carbon Nanotube-based Printed All-organic Microelectrode Arrays for Neural Stimulation and Recording, Tatsuya Murakami, Naoki Yada, Shotaro Yoshida, Micromachines, 15(5), 650 (2024).[Link]

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本研究开发了一种用于培养神经细胞电刺激与记录的微电极阵列(Microelectrode Arrays: MEAs)新型制造方法。MEA广泛应用于神经科学、医学和药物研发。传统方法通过对昂贵且稀缺的金、银、铂进行微细加工制造电极,但高昂的价格使研究人员难以轻松引入。此外,以稀有金属或贵金属为基础的器件还存在不容忽视的可持续性与环境负担问题。

本研究提出将碳纳米管/石蜡复合材料作为有机导电墨水进行“印刷”,在不使用金属的情况下,以低成本、简便的方法构建微电极。实验确认了其支持神经细胞培养的良好生物相容性,以及可用于电刺激和记录的优异电学特性。

未来仍需开发进一步微型化与高密度集成的微细加工工艺,并通过补偿有机材料相较金属较弱的电学性能来提高传感器灵敏度。不过,从成本及可持续发展目标(SDGs)的角度看,该方法有望提供易于引入实验的MEA,我们将继续推动其实用化。