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2026-10-15 00:00 论文发表 基础与方法 原文语言 EN

微电极阵列集成24,576个电极,支持化学传感与神经电流记录

内容概述 研究人员开发了一种包含24,576个电极的可重构微电极阵列芯片,在同一硬件平台上支持神经递质相关的化学传感和神经电流记录。实验展示了单电极电化学传感、配制溶液中的多巴胺定量检测,以及动态电化学成像;研究还从原代神经元记录到自发的细胞外生物电流。化学记录和电记录分别支持24和384个同时输出通道,并非全部电极同时读出。作者认为,这一平台可用于研究生物神经网络中化学信号与电信号的相互作用;现有结果属于样本和细胞层面的验证。
推荐理由 电极总数与同时输出通道数是不同指标。该芯片的特点是在同一平台兼容两类测量,而多巴胺检测与神经元电流记录分别展示了化学传感和电生理测量能力。

脑机百科消息(bciwiki.com),据《IEEE Transactions on Bio-Medical Engineering》,该刊于2026年10月15日发表一项可重构微电极阵列研究。研究人员开发的互补金属氧化物半导体(CMOS)微电极阵列(MEA)芯片包含24,576个电极,用于生物神经网络的化学与电记录,在同一硬件平台上支持神经递质相关传感和神经电流测量。

芯片集成了连续时间/离散时间电流感测架构,以支持电化学和电生理测量。读出系统的输入参考噪声密度为2fA/√Hz;化学记录的带宽为5kHz,支持24个同时输出通道,电记录的带宽为70kHz,支持384个同时输出通道。24,576是电极总数,不代表可同时输出的通道数量。

在电化学测量中,研究通过抑制电极间化学串扰,改善阵列测量的空间分辨率。实验展示了单个电极上的电化学传感、配制溶液中的多巴胺定量检测,以及具有高空间和时间分辨率的动态电化学成像。其中,多巴胺结果对应配制溶液中的检测,不应解读为已测得活体神经递质释放。

在电生理测量中,研究人员从原代神经元成功记录到自发的细胞外生物电流,验证了细胞层面的电生理电流感测能力。作者认为,该平台可为研究生物神经网络中化学信号与电信号的相互作用提供工具。上述样本和细胞实验并不等于已验证人体植入应用或临床效果。

本文由 BCIwiki 根据公开信息撰写

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