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 Neue Therapieansätze bei RET-Fusion - Zwei neue Inhibitoren gegen Treibermutation
26.06.2017 | Uniklinik Köln

nachricht Bei Notfällen wie Herzinfarkt und Schlaganfall immer den Notruf 112 wählen: Jede Minute zählt!
22.06.2017 | Deutsche Herzstiftung e.V./Deutsche Stiftung für Herzforschung

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: Das Auto lernt vorauszudenken

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich mit der Regelung und Überwachung von Antriebssystemen – mit Unterstützung des Wissenschaftsministeriums und von AVL List.

Wer ein Auto fährt, trifft ständig Entscheidungen: Man gibt Gas, bremst und dreht am Lenkrad. Doch zusätzlich muss auch das Fahrzeug selbst ununterbrochen...

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zu aktuellen Fragen der Stammzellforschung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Fraunhofer FKIE ist Gastgeber für internationale Experten Digitaler Mensch-Modelle

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Immunabwehr: Wie Proteine Membranbläschen zusammenbringen

28.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Das Auto lernt vorauszudenken

28.06.2017 | Maschinenbau

Der Satellitenblick auf die Dürre in Kenia

28.06.2017 | Geowissenschaften