基于微納結(jié)構(gòu)陣列的神經(jīng)細(xì)胞電耦合特性研究
發(fā)布時(shí)間：2020-12-04 15:04
神經(jīng)細(xì)胞與微納結(jié)構(gòu)陣列間的電耦合特性對(duì)于生命科學(xué)的研究和新的生物分子電子器件的開發(fā)都起著至關(guān)重要的作用。神經(jīng)細(xì)胞具有電化學(xué)活性、納米級(jí)尺寸和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等特性,這些獨(dú)特的內(nèi)在特性使其成為新一代分子電子材料研究的優(yōu)秀代表性模型。有關(guān)于神經(jīng)細(xì)胞在微納結(jié)構(gòu)陣列上生長(zhǎng)行為的變化以及其間的電耦合特性的研究尤其具有吸引力。原子力顯微鏡（AFM）納米操縱技術(shù)作為一種強(qiáng)有力的工具在生命科學(xué)的研究中備受歡迎。高分辨率成像以及電學(xué)特性測(cè)量使其在納米醫(yī)學(xué)、生物細(xì)胞學(xué)、分子生物學(xué)等領(lǐng)域得到重要應(yīng)用。六十年代以來,細(xì)胞對(duì)微納結(jié)構(gòu)陣列基底的響應(yīng)被證實(shí)并受到研究者的高度重視。研究發(fā)現(xiàn),微納結(jié)構(gòu)陣列基底與細(xì)胞的粘附、形態(tài)鋪展、排列取向、增殖及凋亡等眾多生物學(xué)行為的調(diào)控密切相關(guān)。本文首先結(jié)合電子束光刻技術(shù)與金屬薄膜剝離技術(shù)制備出不同尺寸的微納結(jié)構(gòu)陣列,然后利用基于AFM納米操縱的細(xì)胞電特性檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)培養(yǎng)在結(jié)構(gòu)上的神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行測(cè)量,結(jié)果表明通過對(duì)神經(jīng)細(xì)胞生物學(xué)行為的調(diào)控可以間接地調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)與細(xì)胞間的電耦合特性。通過改變偏置電壓測(cè)量多組數(shù)據(jù)繪制I-V曲線,估算出神經(jīng)細(xì)胞的介電強(qiáng)度。最后基于電子傳遞理論建立本界面的電子傳遞模型。
【文章來源】：長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】：54 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
膜片鉗技術(shù)原理圖
著表面靜電電位的變化而發(fā)生變化，從1-23]。早在 20 世紀(jì) 20 年代就研究出來的子結(jié)合時(shí)表面電位變化幅度很小，因此的尺寸和成本。相比之下，F(xiàn)ET 傳感器作，無需額外放大電路就可以將表面電 傳感器可用于醫(yī)學(xué)診斷[24,25]、生物研究lti-Electrode Array, MEA）技術(shù)作為非侵。第一個(gè)可植入陣列是于 20 世紀(jì) 50 年ss 和他的同事們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)神經(jīng)科學(xué)中心獨(dú)立電生理學(xué)研究[27]。后來隨著計(jì)算機(jī)以及展的愈加成熟并被大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室所采用多購(gòu)自于國(guó)外廠家，如德國(guó)的 MCS（M 64 通道 MEA 芯片可穩(wěn)定、實(shí)時(shí)地提取
圖 2.1 原子力示意圖a) 原子間勢(shì)能 V(d) -原子間距離 d； (b) 原子間力 F(d) -原子間距離 d顯微鏡的探針-樣品系統(tǒng)中，假設(shè)樣品表面是一個(gè)平面，探對(duì)式（2-2）進(jìn)行積分，我們可以推算出樣品作用于探針單位由 Lifshitz 公式[43]來描述。 dpdxxpcfz exp()11exp()114()03//21223（2-3），可以寫出探針?biāo)艿降臉悠返淖饔昧?dF ( d)f(z)G(zd)dz（2-3）和（2-4），可以求出任意形狀的探針與樣品之間的足夠小的半球的前提下，通過計(jì)算機(jī)求解，得到探針與樣品mndBdAF ( d) ）類似于式（2-2）原子間相互作用力的表達(dá)式。AFM 的基礎(chǔ)
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高精度電子束光刻技術(shù)在微納加工中的應(yīng)用[J]. 胡超,王興平,尤春,孫鋒. 電子與封裝. 2017(05)
[2]光刻與微納制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 周輝,楊海峰. 微納電子技術(shù). 2012(09)
[3]三維神經(jīng)微電極陣列新制作技術(shù)研究[J]. 呂尊實(shí),周嘉,黃宜平,是慧芳. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2008(04)
[4]頻域阻抗法研究細(xì)胞介電特性[J]. 馬青. 中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2004(04)
[5]生物傳感器的應(yīng)用[J]. 何星月,劉之景. 物理. 2003(04)
[6]膜片鉗在生命化學(xué)中的應(yīng)用[J]. 楊頻,杜會(huì)枝,薛紹武. 化學(xué)進(jìn)展. 2002(04)
[7]用干涉法測(cè)量壓電陶瓷的動(dòng)態(tài)頻率響應(yīng)特性[J]. 吳新民,陳進(jìn)榜,朱日宏,程麗君,王青,朱應(yīng)時(shí). 紅外與激光工程. 2002(03)
博士論文
[1]宏觀尺度納米結(jié)構(gòu)陣列的電化學(xué)合成及其原型器件研究[D]. 段國(guó)韜.中國(guó)科學(xué)院研究生院（合肥物質(zhì)科學(xué)研究院） 2007
本文編號(hào)：2897809
【文章來源】：長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】：54 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
膜片鉗技術(shù)原理圖
著表面靜電電位的變化而發(fā)生變化，從1-23]。早在 20 世紀(jì) 20 年代就研究出來的子結(jié)合時(shí)表面電位變化幅度很小，因此的尺寸和成本。相比之下，F(xiàn)ET 傳感器作，無需額外放大電路就可以將表面電 傳感器可用于醫(yī)學(xué)診斷[24,25]、生物研究lti-Electrode Array, MEA）技術(shù)作為非侵。第一個(gè)可植入陣列是于 20 世紀(jì) 50 年ss 和他的同事們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)神經(jīng)科學(xué)中心獨(dú)立電生理學(xué)研究[27]。后來隨著計(jì)算機(jī)以及展的愈加成熟并被大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室所采用多購(gòu)自于國(guó)外廠家，如德國(guó)的 MCS（M 64 通道 MEA 芯片可穩(wěn)定、實(shí)時(shí)地提取
圖 2.1 原子力示意圖a) 原子間勢(shì)能 V(d) -原子間距離 d； (b) 原子間力 F(d) -原子間距離 d顯微鏡的探針-樣品系統(tǒng)中，假設(shè)樣品表面是一個(gè)平面，探對(duì)式（2-2）進(jìn)行積分，我們可以推算出樣品作用于探針單位由 Lifshitz 公式[43]來描述。 dpdxxpcfz exp()11exp()114()03//21223（2-3），可以寫出探針?biāo)艿降臉悠返淖饔昧?dF ( d)f(z)G(zd)dz（2-3）和（2-4），可以求出任意形狀的探針與樣品之間的足夠小的半球的前提下，通過計(jì)算機(jī)求解，得到探針與樣品mndBdAF ( d) ）類似于式（2-2）原子間相互作用力的表達(dá)式。AFM 的基礎(chǔ)
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高精度電子束光刻技術(shù)在微納加工中的應(yīng)用[J]. 胡超,王興平,尤春,孫鋒. 電子與封裝. 2017(05)
[2]光刻與微納制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 周輝,楊海峰. 微納電子技術(shù). 2012(09)
[3]三維神經(jīng)微電極陣列新制作技術(shù)研究[J]. 呂尊實(shí),周嘉,黃宜平,是慧芳. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2008(04)
[4]頻域阻抗法研究細(xì)胞介電特性[J]. 馬青. 中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2004(04)
[5]生物傳感器的應(yīng)用[J]. 何星月,劉之景. 物理. 2003(04)
[6]膜片鉗在生命化學(xué)中的應(yīng)用[J]. 楊頻,杜會(huì)枝,薛紹武. 化學(xué)進(jìn)展. 2002(04)
[7]用干涉法測(cè)量壓電陶瓷的動(dòng)態(tài)頻率響應(yīng)特性[J]. 吳新民,陳進(jìn)榜,朱日宏,程麗君,王青,朱應(yīng)時(shí). 紅外與激光工程. 2002(03)
博士論文
[1]宏觀尺度納米結(jié)構(gòu)陣列的電化學(xué)合成及其原型器件研究[D]. 段國(guó)韜.中國(guó)科學(xué)院研究生院（合肥物質(zhì)科學(xué)研究院） 2007
本文編號(hào)：2897809
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