Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đặc điểm lâu dài của điện cực thần kinh dựa trên nền polydimethylsiloxane được bịt kín bằng parylene
Tóm tắt
Nghiên cứu này điều tra các thuộc tính cơ học và điện lâu dài của polydimethylsiloxane (PDMS) được bịt kín bằng parylene như một chất nền cho các điện cực cấy ghép. PDMS bịt kín bằng parylene là một cấu trúc trong đó các hạt parylene lấp đầy bề mặt xốp của PDMS. Vật liệu này dự kiến có khả năng hấp thụ nước thấp và các thuộc tính cơ học mong muốn như độ linh hoạt và đàn hồi mà có lợi trong nhiều ứng dụng y sinh. Để đánh giá thuộc tính cơ học và độ ổn định điện của PDMS bịt kín bằng parylene cho những ứng dụng in-vivo tiềm năng, các thử nghiệm kéo được tiến hành đầu tiên, kết quả cho thấy độ bền cơ học của PDMS bịt kín bằng parylene tương đương với PDMS nguyên bản. Tiếp theo, các điện cực bề mặt dựa trên PDMS bịt kín bằng parylene đã được chế tạo và trở kháng của chúng được đo trong dung dịch đệm phosphate (PBS) ở 36.5 °C trong bảy tháng. Các điện cực dựa trên PDMS bịt kín bằng parylene thể hiện độ ổn định trở kháng cải thiện theo thời gian so với PDMS nguyên bản. Do đó, với độ ổn định điện cải thiện trong môi trường ẩm ướt và các thuộc tính cơ học bảo tồn của PDMS, các điện cực dựa trên PDMS bịt kín bằng parylene hy vọng sẽ phù hợp cho các ứng dụng in-vivo lâu dài.
Từ khóa
#polydimethylsiloxane #parylene #điện cực thần kinh #thuộc tính cơ học #độ ổn định điện #ứng dụng y sinhTài liệu tham khảo
ASTM D412-06a, Standard test methods for vulcaizaed rubber and thermoplastic elastomers-tension, www.astm.org (2012).
M. J. Baker, J. Trevisan, P. Bassan, R. Bhargava, H. J. Butler, K. M. Dorling, P. R. Fielden, S. W. Fogarty, N. J. Fullwood, K. A. Heys, C. Hughes, P. Lasch, P. L. Martin-Hirsch, B. Obinaju, G. D. Sockalingum, J. Sulé-Suso, R. J. Strong, M. J. Walsh, B. R. Wood, P. Gardner, F. L. Martin, Nat Protoc 9, 1771 (2014)
D. Byun, S. J. Cho, S. Kim, J Micromech Microeng 23, 125010 (2013)
E. Castagnola, A. Ansaldo, E. Maggiolini, T. Ius, M. Skrap, D. Ricci, L. Fadiga, Front Neuroeng 7, 8 (2014)
V. Castagnola, E. Descamps, A. Lecestre, L. Dahan, J. Remaud, L. G. Nowak, C. Bergaud, Biosens Bioelectron 67, 450 (2015)
K. C. Cheung, Biomed Microdevices 9, 923 (2007)
K. M. Choi, J. A. Rogers, J Am Chem Soc 125, 4060 (2003)
N. Chou, J. Jeong, S. Kim, J Micromech Microeng 23, 125035 (2013a)
N. Chou, S. Yoo, S. Kim, IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng 21, 544 (2013b)
W. Chun, N. Chou, S. Cho, S. Yang, S. Kim, Prog Org Coat 77, 537 (2014)
E. M. Davis, N. M. Benetatos, W. F. Regnault, K. I. Winey, Y. A. Elabd, Polymer 52, 5378 (2011)
O. Graudejus, P. Görrn, S. Wagner, ACS Appl Mater Interfaces 2, 1927 (2010)
P. Grosse, Clin Neurophysiol 113, 1523 (2002)
L. Guo, G. S. Guvanasen, X. Liu, C. Tuthill, T. R. Nichols, S. P. DeWeerth, IEEE Trans Biomed Circuits Syst 7, 1 (2013)
R. R. Harrison, IEEE Cust Integr Circuits Conf (IEEE, 2007), 115–122 (2007)
J. M. Hsu, L. Rieth, R. A. Normann, P. Tathireddy, F. Solzbacher, IEEE Trans Biomed Eng 56, 23 (2009)
J. Jean, A. Wang, V. Bulović, Org Electron 31, 120 (2016)
J. Jeong, N. Chou, and S. Kim. Int IEEE/EMBS Conf Neural Eng NER 911 (2013).
X. Kang, J.-Q. Liu, H. Tian, B. Yang, Y. Nuli, C. Yang, J Microelectromech Syst 24, 319 (2015)
X. Kang, J. Liu, H. Tian, B. Yang, Y. NuLi, C. Yang, Sensors Actuators B Chem 225, 267 (2016)
S. J. Kim, I. T. Lee, H.-Y. Lee, Y. H. Kim, Smart Mater Struct 15, 1540 (2006)
B. J. Kim, C. A. Gutierrez, E. Meng, J Microelectromech Syst 24, 1534 (2015)
J. T. W. Kuo, B. J. Kim, S. A. Hara, C. D. Lee, C. A. Gutierrez, T. Q. Hoang, E. Meng, Lab Chip 13, 554 (2013)
K. Lee, A. Singh, J. He, S. Massia, B. Kim, G. Raupp, Sensors Actuators B Chem 102, 67 (2004)
Y. Lei, Y. Liu, W. Wang, W. Wu, Z. Li, Lab Chip 11, 1385 (2011)
M. Ludvigsson, J. Lindgren, J. Tegenfeldt, Electrochim Acta 45, 2267 (2000)
A. Mercanzini, K. Cheung, D. L. Buhl, M. Boers, A. Maillard, P. Colin, J. C. Bensadoun, A. Bertsch, P. Renaud, Sensors actuators. A Phys 143, 90 (2008)
R. A. Normann, Nat Clin Pract Neurol 3, 444 (2007)
M. Ochoa, P. Wei, A. J. Wolley, K. J. Otto, B. Ziaie, Biomed Microdevices 15, 437 (2013)
D. C. Rodger, A. J. Fong, W. Li, H. Ameri, A. K. Ahuja, C. Gutierrez, I. Lavrov, H. Zhong, P. R. Menon, E. Meng, J. W. Burdick, R. R. Roy, V. R. Edgerton, J. D. Weiland, M. S. Humayun, Y. C. Tai, Sensors actuators. B Chem 132, 449 (2008)
F. J. Rodri’guez, D. Ceballos, M. Schu¨ttler, A. Valero, E. Valderrama, T. Stieglitz, X. Navarro, J Neurosci Methods 98, 105 (2000)
P. J. Rousche, D. S. Pellinen, D. P. Pivin, J. C. Williams, R. J. Vetter, D. R. Kipke, IEEE Trans Biomed Eng 48, 361 (2001)
B. Rubehn, T. Stieglitz, Biomaterials 31, 3449 (2010)
Y. Rui, J. Liu, Y. Wang, C. Yang, Microsyst Technol 17, 437 (2011)
J. P. Seymour, Y. M. Elkasabi, H. Y. Chen, J. Lahann, D. R. Kipke, Biomaterials 30, 6158 (2009)
T. Stieglitz, M. Schuettler, K. P. Koch, IEEE Eng Med Biol Mag 24, 58 (2005)
M. W. Toepke, D. J. Beebe, Lab Chip 6, 1484 (2006)
A. V. Vasenkov, J Mol Model 17, 3219 (2011)
R. P. Von Metzen, T. Stieglitz, Biomed Microdevices 15, 727 (2013)
S. Yamagiwa, M. Ishida, T. Kawano, Appl Phys Lett 107, 083502 (2015)