Polimer alapú flexibilis mikroelektród-rendszer fejlesztése
Mikro-eletromechanikus rendszerek (MEMS) technológiájával megmunkálható polimerek alkalmazása szigetelő rétegként lehetővé teszi olyan flexibilis mikroelektród-rendszerek létrehozását, melyek kiváló biokompatibilitásuk révén felhasználhatóak különböző neurofiziológiai vizsgálatok eszközeiként.
Az agykéreg felszínére simuló fóliaelektródokkal, ún. elektrokortikográfokkal (ECoG) helyi mezőpotenciálok mérhetőek nagy felbontással, az agyszövetbe implantált szenzorok segítségével pedig sejten kívüli (extracelluáris) jelek detektálhatóak, beleértve az eszköz környezetében lévő idegsejtek (neuronok) akciós potenciáljait, ún. egysejt aktivitásokat. A helyi mezőpotenciálok vizsgálata felhasználható a klinikumban epilepszia diagnosztizálására, illetve az agyban lévő epileptikus gócpontok lokalizációjára. A gócpontok műtéti úton történő eltávolításával az esetek nagy százalékában megszüntethető a betegség, az érzékelők alkalmazásával pedig minimalizálható a szükséges lézió mértéke.
Dolgozatomban egy, az MTA TTK Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézet Mikrotechnológiai Osztályán elkészített, polimer alapú, flexibilis mikroelektród-rendszer fejlesztését mutatom be. Célom egy kombinált szenzorstruktúra létrehozása volt, ami két fő részből áll: egy tűszerű elektród-tömbből az extracelluáris jelek méréséhez, valamint annak tengelyére merőlegesen rögzített, mikroelektródokkal felszerelt lapkából az agyfelszíni vizsgálathoz.
A dolgozat első részében az agy elektromos aktivitásának biológiai hátterét és annak mérési lehetőségeit ismertetem. A második részben a felhasznált anyagok tulajdonságait és az elektródrendszer tervezési folyamatát mutatom be, majd a mikrotechnológiai műveletek lépéseit prezentálom, köztük poliimid és SU-8 rétegek megmunkálását és platinamintázat kialakítását lift-off technológiával. A harmadik részben az eszköz validálására térek ki, mely magában foglalja a fiziológiás sóoldatban elvégzett (in vitro) elektromos impedancia spektroszkópiai (EIS) méréseket, valamint patkány agykéregben végzett funkcionális (in vivo) teszteket.
szerző
-
Orbán Gábor
villamosmérnöki
nappali
konzulensek
-
Dr. Márton Gergely
Tudományos munkatárs, ELKH Természettudományi Kutatóközpont (külső) -
Dr. Juhász László
adjunktus, Elektronikus Eszközök Tanszék
