Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Siliziumsonden für sorgfältige Aufnahmen

19.10.2004


Der Schlüssel zum Verständnis des Nervensystems liegt in Simultanaufnahmen der Aktivität von zahlreichen Zellen. Das Projekt VSAMUEL richtete sich auf die Entwicklung eines innovativen, vielseitigen und modernen Aufzeichnungssystems für mehrere Stellen auf Grundlage der Mikrosystemtechnik.

... mehr zu:
»FPC »Nervensonde »Sonde

Das Gehirn wird als das einzige unerforschte Objekt auf der Welt betrachtet. Die Geheimnisse der Funktion des Gehirns und des Nervensystems liegen in den unzähligen neuronalen Zellen, ihren Verbindungen und den daraus resultierenden Vernetzungen. Die Beobachtung des Verhaltens einzelner Zellen oder kleinerer Ansammlungen solcher Zellen, die oftmals eine Reaktion auf die hervorgerufene Stimulation eines bestimmten Verhaltens ist, erfordert die Verwendung von modernen Instrumenten. Ziel von VSAMUEL war die Entwicklung solcher Instrumente auf Grundlage von Mikroelektrodenarrays aus Silizium, die Multikanal-Aufzeichnungen von Nervengewebe im lebenden Organismus ermöglichen.

Die Mikrosystemtechnik (MST) bezieht sich auf miniaturisierte Systeme, die unter Verwendung mikromechanischer Technologie hergestellt wurden. Im Bereich der Neurobiologie ist die Simultanbeoachtung von mehreren Stellen bei minimalen Gewebeschäden von besonderer Bedeutung. MST eignet sich daher optimal für die Serienfertigung von Nervensonden mit mehreren Elektroden, die sowohl für die Aufzeichnung als auch die Stimulation verwendet werden. Im Rahmen des VSAMUEL-Projekts wurde ein neuartiger Mikrobearbeitungsprozess für die Serienfertigung von Nervensonden aus Silizium entwickelt.


Dieser Prozess basiert auf alternativen Verfahren (auf trockener Siliziumätzung basierende Prozesse), die im Vergleich mit den gebräuchlichsten Methoden (feuchte Siliziumätzung) mehrere interessante Eigenschaften mit Hinblick auf Designeinschränkungen, Komplexität, Einheitlichkeit und Herstellbarkeit zeigen. Der neue Prozess eignet sich für die Konstruktion und die Herstellung von gabelartigen Sonden, die aus Elektrodenarrays mit 32 und 64 Aufzeichnungsstellen bestehen. Außerdem wurde ein neuartiges Messverfahren für den Test der Mikroelektroden entwickelt.

Die Chips der Sonde sind auf einer flexiblen gedruckten Schaltung (FPC) angebracht, die speziell im Rahmen dieses Projekts angefertigt wurde. FPC ist eine spezielle Schaltkreis-Platinentechnologie, bei der Spuren auf flexible Materialien gedruckt werden. Hierin fand man eine Lösung für die Verbindung zwischen den Sonden und den verhältnismäßig großen Vorverstärkersystemen. Das vordere Ende der FPCs wurde so entwickelt, dass es an die Basisplatten und die Position der Siliziumsonden-Chips auf der Verbundmatte angepasst ist, während das hintere Ende auf eine Verbindung mit den Vorverstärkern zugeschnitten ist. Die FPC-Verbindungen werden sowohl für Versionen mit 32 als auch für Versionen mit 64 Kanälen hergestellt.

Das VSAMUEL-Projekt hat außerdem eine Lösung für das grundlegende Problem der Vielfalt der gewünschten räumlichen Elektrodenverteilungen in Übereinstimmung mit verschiedenen neurowissenschaftlichen Experimenten bereitgestellt. Festgelegte allgemeine Designs, die auf den Angaben von bestimmten wissenschaftlichen Gruppen basieren, sind für Einzelforschungen oftmals nicht geeignet. Eine neue Methode wurde entwickelt, die auf der Laser-Direktschreib-Lithographie (DWL) basiert und auf Anfrage bestimmte Elektroden aus einer standardisierten Reihe aktivieren kann.

Die aus dem Projekt resultierenden Prozesse und Produkte wurden getestet und bewertet und haben dabei erfolgsversprechende Ergebnisse erbracht. Die grundlegende neurowissenschaftliche Forschung, die pharmazeutische Forschung sowie die Arzneimittelentwicklung können die angebotenen Instrumente so gut wie möglich nutzen und damit ihre Aufzeichnungen und Experimente umfassend verbessern.

Peter Norlin | ctm
Weitere Informationen:
http://www.acreo.se

Weitere Berichte zu: FPC Nervensonde Sonde

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Neuer Ansatz gegen Gastritis
10.08.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Wenn Schimmelpilze das Auge zerstören
10.08.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Im Neptun regnet es Diamanten: Forscherteam enthüllt Innenleben kosmischer Eisgiganten

21.08.2017 | Physik Astronomie

Ein Holodeck für Fliegen, Fische und Mäuse

21.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Institut für Lufttransportsysteme der TUHH nimmt neuen Cockpitsimulator in Betrieb

21.08.2017 | Verkehr Logistik