3d微絲電極陣列固定裝置及3d微絲電極陣列裁剪方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開一種3D微絲電極陣列固定裝置及3D微絲電極陣列裁剪方法，該3D微絲電極陣列固定裝置包括灌注腔、底座、電極插頭、微絲電極陣列插座和微絲電極陣列，其中：灌注腔下端與底座密封連接，灌注腔上端設(shè)有開口；底座固定連接電極插頭，電極插頭位于灌注腔內(nèi)；電極插頭與微絲電極陣列插座下表面插接連接，微絲電極陣列插座上表面焊接微絲電極陣列，微絲電極陣列插座和微絲電極陣列位于灌注腔內(nèi)。實施本發(fā)明實施例，可以實現(xiàn)對微絲電極陣列的精確無損剪裁，得到滿足不同實驗需求的微絲電極陣列。
【專利說明】3D微絲電極陣列固定裝置及3D微絲電極陣列裁剪方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體涉及一種3D微絲電極陣列固定裝置及3D微絲電極陣列裁剪方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著生活節(jié)奏的加快和人口結(jié)構(gòu)的老齡化，神經(jīng)精神疾病發(fā)病率不斷增高，為了改善神經(jīng)精神疾病的診療現(xiàn)狀，目前普遍的做法是將電極植入在模型動物特定的腦區(qū)，通過電極記錄到不同刺激條件下的電生理信號，從而研究模型動物特定行為學(xué)與電生理信號放電模式的聯(lián)系，為了提高記錄質(zhì)量，需要提高電極的空間分辨率。
[0003]為了提高電極的空間分辨率，目前普遍采用微絲電極陣列的方式來記錄電生理信號，為了滿足不同實驗的需求，需要對微絲電極進行裁剪以得到不同長度的微絲電極陣列，由于微絲電極的直徑通常只有二十微米左右，且一個微絲電極陣列可以多達128條微絲電極，微絲電極的裁剪非常困難，目前采用方法主要是精密剪刀手工裁剪，該方法容易損壞微絲電極的絕緣層，且裁剪時沒有參照，無法準確定位微絲電極的長度和角度，導(dǎo)致微絲電極的一致性較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例提供一種3D微絲電極陣列固定裝置及3D微絲電極陣列裁剪方法，可以實現(xiàn)對微絲電極陣列的精確無損剪裁，得到滿足不同實驗需求的微絲電極陣列。
[0005]本發(fā)明實施例第一方面提供一種3D微絲電極陣列固定裝置，可包括:灌注腔、底座、電極插頭、微絲電極陣列插座和微絲電極陣列，其中:
[0006]所述灌注腔下端與所述底座密封連接，所述灌注腔上端設(shè)有開口 ；
[0007]所述底座固定連接所述電極插頭；所述電極插頭位于所述灌注腔內(nèi)；
[0008]所述電極插頭與所述微絲電極陣列插座下表面插接連接，所述微絲電極陣列插座上表面焊接所述微絲電極陣列，所述微絲電極陣列插座和所述微絲電極陣列位于所述灌注腔內(nèi)。
[0009]本發(fā)明實施例第二方面提供一種3D微絲電極陣列裁剪方法，所述3D微絲電極陣列固定裝置包括灌注腔、底座、電極插頭、微絲電極陣列插座和微絲電極陣列，其中:
[0010]所述灌注腔下端與所述底座密封連接，所述灌注腔上端設(shè)有開口 ；
[0011]所述底座固定連接所述電極插頭，所述電極插頭位于所述灌注腔內(nèi)；
[0012]所述電極插頭與所述微絲電極陣列插座下表面插接連接，所述微絲電極陣列插座上表面焊接所述微絲電極陣列，所述微絲電極陣列插座和所述微絲電極陣列位于所述灌注腔內(nèi)；
[0013]所述方法包括:
[0014]將灌注液倒入所述3D微絲電極陣列固定裝置的灌注腔內(nèi)，以使所述灌注液沒過所述微絲電極陣列；
[0015]將所述3D微絲電極陣列固定裝置放入零下20度以下的環(huán)境保存，以使所述微絲電極陣列與所述灌注液固化成包埋電極；
[0016]打開冰凍切片機，將所述冰凍切片機溫度降到零下20度以下；
[0017]將所述包埋電極放入所述冰凍切片機的水平切割臺上，調(diào)整冰凍切片機切刀的角度和高度，對所述包埋電極進行切割；
[0018]將切割后的包埋電極放入零下20度以下的環(huán)境儲存。
[0019]在本發(fā)明實施例中，通過提供一種3D微絲電極陣列固定裝置及3D微絲電極陣列裁剪方法，解決目前神經(jīng)電生理研究中微絲電極陣列一致性差、結(jié)構(gòu)不可控等問題，可以實現(xiàn)對微絲電極陣列的精確無損剪裁，得到滿足不同實驗需求的微絲電極陣列。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1是本發(fā)明實施例提供的一種3D微絲電極陣列固定裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明實施例提供的一種3D微絲電極陣列裁剪方法流程圖；
[0023]圖3是本發(fā)明實施例提供的一種3D微絲電極陣列裁剪示意圖；
[0024]圖4是本發(fā)明實施例提供的另一種3D微絲電極陣列裁剪示意圖。

【具體實施方式】
[0025]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0026]圖1是本發(fā)明實施例提供的一種3D微絲電極陣列固定裝置結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該3D微絲電極陣列固定裝置包括灌注腔101、底座102和電極插頭103、微絲電極陣列插座104和微絲電極陣列105。
[0027]灌注腔101下端與底座102密封連接，灌注腔101上端設(shè)有開口。
[0028]具體的，灌注腔101下端與底座102連接方式可以為凹槽連接，卡扣連接或螺紋連接，只需保證灌注腔101與底座102接觸處密封連接即可，底座102可以為方形或圓形，本發(fā)明不做限制。灌注腔101的橫截面可以為方形，也可以為圓形。灌注腔101的材質(zhì)為軟質(zhì)透明材料，可以為軟質(zhì)透明塑料。灌注腔101上端的開口形狀不做限制，可以為任意形狀。
[0029]底座102固定連接電極插頭103，電極插頭103位于灌注腔101內(nèi)。
[0030]具體的，底座102與電極插頭103的連接方式可以為螺紋連接。
[0031]電極插頭103與微絲電極陣列插座104下表面插接連接，微絲電極陣列插座104上表面焊接微絲電極陣列105，微絲電極陣列插座104和微絲電極陣列105位于灌注腔101內(nèi)。
[0032]具體的，微絲電極陣列105可以由長短不一的微絲電極組成，這些長短不一的微絲電極包括絕緣層和導(dǎo)電部，絕緣層可以包覆在導(dǎo)電部的表面，形成類似漆包線的微絲電極，微絲電極的直徑可以為20微米左右，與動物神經(jīng)細胞的大小相當，微絲電極的直徑太小會導(dǎo)致阻抗太大，接收到的電信號較弱，微絲電極的直徑太大又無法記錄到單個細胞的電信號，微絲電極的絕緣層大約為2-3微米厚，這些微絲電極可以等距離的排列成方形陣列，微絲電極之間距離可以為100微米左右。通過這些微絲電極可以探測神經(jīng)細胞的電信號。
[0033]本發(fā)明實施例提供了一種3D微絲電極陣列固定裝置，采用該裝置，通過固定在底座上的微絲電極插座可以實現(xiàn)對微絲電極陣列的有效固定，為后續(xù)對微絲電極陣列的裁剪提供方便。
[0034]圖2是本發(fā)明實施例提供的一種3D微絲電極陣列裁剪方法流程圖。如圖2所示，該3D微絲電極陣列裁剪方法包括如下步驟:
[0035]S201，將灌注液倒入3D微絲電極陣列固定裝置的灌注腔內(nèi)，以使灌注液沒過微絲電極陣列。
[0036]具體的，灌注液106的溫度可以為室溫。灌注液106為水、水溶性高分子聚合物中的一種或多種，例如，灌注液106可以為水或者高分子量的聚乙二醇。
[0037]S202，將3D微絲電極陣列固定裝置放入零下20度以下的環(huán)境保存，以使微絲電極陣列與灌注液固化成包埋電極。
[0038]具體的，將3D微絲電極陣列固定裝置放入零下20度以下的環(huán)境保存是為了使灌注液能夠凝固，零下20度以下的環(huán)境可以為電冰箱的冷凍室，設(shè)置環(huán)境溫度零下20度以下，是為了與冰凍切片機的工作溫度一致。
[0039]S203,打開冰凍切片機，將冰凍切片機溫度降到零下20度以下。
[0040]具體的，冰凍切片機的工作溫度為一般為零下20度以下。
[0041]S204，將包埋電極放入冰凍切片機的水平切割臺上，調(diào)整冰凍切片機切刀的角度和高度，對包埋電極進行切割。
[0042]具體的，調(diào)整冰凍切片機的角度和高度可以實現(xiàn)對包埋電極的形狀進行控制，參照圖3，具體實施過程可包括:首先將微絲電極陣列與灌注液固化成包埋電極，然后對包埋電極進行水平切割，以使微絲電極陣列的所有微絲電極的長度一致，最后將切割后的包埋電極進行解凍，即可得到滿足實驗需求的微絲電極陣列，長度一致的微絲電極陣列可以記錄到相同深度的神經(jīng)細胞的電信號；還可以參照圖4，具體實施過程可包括:首先將微絲電極陣列與灌注液固化成包埋電極，然后對包埋電極進行有角度的切割，以使微絲電極陣列的微絲電極的長度呈梯度變化，最后將切割后的包埋電極進行解凍，即可得到滿足實驗需求的微絲電極陣列，長度呈梯度變化的微絲電極陣列可以記錄到不同深度的神經(jīng)細胞的電信號。冰凍切片機的切割精度可以達到1-5微米，包埋電極的直徑為20微米左右，可以實現(xiàn)對包埋電極的精準切割。
[0043]S205，將切割后的包埋電極放入零下20度以下的環(huán)境儲存。
[0044]具體的，切割后的包埋電極放入零下20度以下的環(huán)境儲存可以方便下一次繼續(xù)裁剪切割，也方便運輸，包埋電極溶化后，微絲電極陣列不易保存，容易受到外力導(dǎo)致微絲電極彎曲而無法記錄到電信號。
[0045]本發(fā)明實施例提供了一種3D微絲電極陣列裁剪方法，采用該方法，可以有效解決目前神經(jīng)電生理研究中微絲電極陣列一致性差、結(jié)構(gòu)不可控等問題，可以實現(xiàn)對微絲電極陣列的精確無損剪裁，得到滿足不同實驗需求的微絲電極陣列。
[0046]以上所揭露的僅為本發(fā)明較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種3D微絲電極陣列固定裝置，其特征在于，包括灌注腔、底座、電極插頭、微絲電極陣列插座和微絲電極陣列，其中: 所述灌注腔下端與所述底座密封連接，所述灌注腔上端設(shè)有開口 ； 所述底座固定連接所述電極插頭，所述電極插頭位于所述灌注腔內(nèi)； 所述電極插頭與所述微絲電極陣列插座下表面插接連接，所述微絲電極陣列插座上表面焊接所述微絲電極陣列，所述微絲電極陣列插座和所述微絲電極陣列位于所述灌注腔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述灌注腔為軟質(zhì)透明材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述灌注腔橫截面為方形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述灌注腔橫截面為圓形。
5.一種3D微絲電極陣列裁剪方法，其特征在于，所述方法涉及3D微絲電極陣列固定裝置，所述3D微絲電極陣列固定裝置包括灌注腔、底座、電極插頭、微絲電極陣列插座和微絲電極陣列，其中: 所述灌注腔下端與所述底座密封連接，所述灌注腔上端設(shè)有開口 ； 所述底座固定連接所述電極插頭，所述電極插頭位于所述灌注腔內(nèi)； 所述電極插頭與所述微絲電極陣列插座下表面插接連接，所述微絲電極陣列插座上表面焊接所述微絲電極陣列，所述微絲電極陣列插座和所述微絲電極陣列位于所述灌注腔內(nèi)； 所述方法包括: 將灌注液倒入所述3D微絲電極陣列固定裝置的灌注腔內(nèi)，以使所述灌注液沒過所述微絲電極陣列； 將所述3D微絲電極陣列固定裝置放入零下20度以下的環(huán)境保存，以使所述微絲電極陣列與所述灌注液固化成包埋電極； 打開冰凍切片機，將所述冰凍切片機溫度降到零下20度以下； 將所述包埋電極放入所述冰凍切片機的水平切割臺上，調(diào)整冰凍切片機切刀的角度和高度，對所述包埋電極進行切割； 將切割后的包埋電極放入零下20度以下的環(huán)境儲存。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述灌注液為水、水溶性高分子聚合物中的一種或多種。
【文檔編號】A61B5/0478GK104398258SQ201410612141
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】王立平, 魯藝, 鐘成 申請人:中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院