具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，給出本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并予以詳細(xì)描述。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種多孔微電極陣列的制備方法，其包括以下步驟S100-S600：

S100：在襯底10上沉積犧牲層20，其中襯底10包括第一部分和第二部分，犧牲層20沉積在襯底10的第一部分上。

圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多孔微電極陣列在制備過(guò)程的不同步驟時(shí)的截面圖。

如圖2所示，犧牲層20僅覆蓋襯底10的右邊部分，襯底10的左邊部分則沒(méi)有被犧牲層20覆蓋，以犧牲層20為界，右邊部分為第一部分，左邊部分為第二部分。

在一些實(shí)施例中，襯底10為硅。

在一些實(shí)施例中，步驟S100具體包括以下步驟：

S110：在襯底10上涂覆光刻膠；

S120：對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光、顯影，以得到預(yù)設(shè)的犧牲層20的圖形；

S130：在顯影后的襯底10上沉積犧牲層20，例如可利用高真空熱蒸發(fā)鍍膜機(jī)沉積犧牲層20；

S140：剝離未曝光的光刻膠。

在一些實(shí)施例中，犧牲層20可以為鋁，其厚度為200納米。

在步驟S110中，光刻膠可使用LOR-5B和LC-100A光刻膠，例如可先在襯底上表面均勻涂覆LOR-5B光刻膠，LOR-5B光刻膠具有良好的底層保護(hù)作用和易于剝離的特點(diǎn)，接著在LOR-5B光刻膠上涂覆LC-100A光刻膠，作為頂層膠，LC-100A光刻膠具有高分辨率和良好的圖案轉(zhuǎn)移能力。在步驟S140中，可利用丙酮?jiǎng)冸x未曝光的LC-100A光刻膠，并利用正膠顯影液剝離未曝光的LOR-5B光刻膠。

在步驟S120中，可利用帶有特定圖案的光刻掩膜版和紫外光刻機(jī)對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光，曝光時(shí)間可以為7-10秒，確保光刻膠充分感光；顯影時(shí)間為120秒，在顯影過(guò)程中，曝光部分的光刻膠會(huì)被溶解掉，形成所需的圖形。

S200：在襯底10的第二部分和犧牲層20上沉積第一封裝層30，其中位于犧牲層20上方的第一封裝層30具有多個(gè)第一通孔31。

在一些實(shí)施例中，第一封裝層30由SU8-2005光刻膠形成，SU8-2005光刻膠相較于聚酰亞胺更加柔軟，可以使多孔微電極陣列具有柔性，且SU8-2005光刻膠可通過(guò)曝光和顯影而實(shí)現(xiàn)去除，而無(wú)需利用刻蝕工藝進(jìn)行刻蝕，因此工藝更簡(jiǎn)單。第一封裝層30的厚度可以為4.5-5微米。

具體地，步驟S200包括：

S210：在襯底10的第二部分和犧牲層20上旋涂SU-8 2005光刻膠；

S220：對(duì)SU8-2005光刻膠依次進(jìn)行曝光和顯影，以使位于犧牲層20上方的SU-82005光刻膠具有多個(gè)第一通孔31。

S300：在第一封裝層30上沉積第一金屬層40。

在一些實(shí)施例中，第一金屬層40由鉻、金、鉻依次沉積而形成，第一金屬層40包括多條金屬線，用于作為用于檢測(cè)神經(jīng)細(xì)胞動(dòng)作電位的電極位點(diǎn)和傳輸電位信號(hào)的導(dǎo)線；第一金屬層40的具體圖案可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。

在一些實(shí)施例中，步驟S300具體包括以下步驟：

S310：在第一封裝層30上旋涂nlof-2020光刻膠；

S320：對(duì)nlof-2020光刻膠進(jìn)行曝光和顯影；

S330：在顯影后的第一封裝層30上依次沉積鉻、金、鉻金屬，鉻、金、鉻的厚度依次為3納米、120納米和3納米；

S340：利用丙酮?jiǎng)冸x未被曝光的nlof-2020光刻膠，以將未曝光的nlof-2020光刻膠上的第一金屬層剝離。

S400：在位于襯底10的第二部分上方的第一封裝層30上沉積第二金屬層50，其中第二金屬層50覆蓋第一金屬層40的部分。

在一些實(shí)施例中，第二金屬層50由鉻、鎳和金依次沉積而形成，第二金屬層50僅形成在襯底10的第二部分的上方，犧牲層20的上方則沒(méi)有沉積第二金屬層50。

在一些實(shí)施例中，步驟S400具體包括以下步驟：

S410：在第一封裝層30和第一金屬層40依次旋涂LOR-5B和LC-100A光刻膠；

S420：對(duì)LOR-5B和LC-100A光刻膠進(jìn)行曝光和顯影，以得到預(yù)設(shè)圖形；

S430：在顯影后的第一封裝層30和第一金屬層40上依次沉積鉻、鎳和金，其中鉻、鎳和金的厚度依次為5納米、150納米和100納米；

S440：利用丙酮?jiǎng)冸x未被曝光的LC-100A光刻膠，利用顯影液剝離LOR-5B光刻膠。

S500：沉積第二封裝層60，其中第二封裝層60具有多個(gè)第二通孔61，各第二通孔61與各第一通孔31一一對(duì)齊，并形成為多孔微電極陣列的通孔，第二封裝層60覆蓋第二金屬層50的部分以及位于襯底10的第二部分上方的第一金屬層40，并覆蓋位于襯底10的第一部分上方的第一金屬層40的部分。

在一些實(shí)施例中，第二封裝層60由SU-8 2005光刻膠形成，以使多孔微電極陣列具有柔性。

在一些實(shí)施例中，步驟S500具體包括以下步驟：

S510：在第一封裝層30、第一金屬層40和第二金屬層50上涂覆SU-8 2005光刻膠；

S520：對(duì)SU-8 2005光刻膠依次進(jìn)行曝光和顯影，以得到預(yù)設(shè)圖案的第二封裝層60。

第一金屬層40未被第二封裝層60覆蓋的部分形成為多孔微電極陣列的電極位點(diǎn)，第二金屬層50未被第二封裝層60覆蓋的部分形成為焊盤，用于與信號(hào)采集設(shè)備相連，以將電位信號(hào)傳輸至信號(hào)采集設(shè)備。

S600：腐蝕掉犧牲層20，并將襯底10的第一部分切除。

在一些實(shí)施例中，可將多孔微電極陣列整體浸沒(méi)在氫氟酸中，以將犧牲層20腐蝕，在腐蝕掉犧牲層20后，襯底10的第一部分和第一封裝層30之間具有一定間隙，由于第一封裝層30和第二封裝層60均具有柔性，因此襯底10的第一部分上方的區(qū)域可以彎折，其形成為多孔微電極陣列的柔性部（即圖2中的虛線框中的部分），為避免柔性部在彎折時(shí)被襯底10的第一部分干涉，因此可將襯底10的第一部分切除。由于柔性部可彎折，并形成為曲面結(jié)構(gòu)，因此其與神經(jīng)組織接觸面更大，可提高采集信號(hào)的信噪比。

在一些實(shí)施例中，多孔微電極陣列的制備方法還包括以下步驟：

S700：在第一金屬層40未被第二封裝層60覆蓋的部分上電鍍導(dǎo)電聚合物PEDOT：pss（聚(3,4-亞乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)），以降低阻抗。

為了實(shí)現(xiàn)體外神經(jīng)細(xì)胞動(dòng)作電位的檢測(cè)，多孔微電極陣列通常形成為微流控器件的一部分而進(jìn)行使用，微流控器件包括微流道層、多孔微電極陣列和細(xì)胞培養(yǎng)層，微流道層上設(shè)有第一盲孔、第二盲孔和微流通道，微流通道的兩端分別與兩盲孔連通，細(xì)胞培養(yǎng)層上設(shè)有第三通孔和第四通孔，第三通孔與第一盲孔對(duì)齊，多孔微電極陣列的柔性部被夾在微流道層和細(xì)胞培養(yǎng)層之間，且覆蓋第三通孔和第一盲孔，第三通孔和第一盲孔通過(guò)多孔微電極陣列的通孔而相互連通，第四通孔與第二盲孔對(duì)齊并連通，這樣可以形成一個(gè)供細(xì)胞培養(yǎng)液流動(dòng)的通道；在檢測(cè)時(shí)，可將神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)液從第三通孔注入，并在第四通孔處施加負(fù)壓，使得神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)液在負(fù)壓的作用下進(jìn)入第三通孔，并依次經(jīng)過(guò)多孔微電極陣列的通孔、第一盲孔、微流通道、第二盲孔后，從第四通孔流出，在負(fù)壓作用下，神經(jīng)組織將與多孔微電極陣列的電極位點(diǎn)緊密貼合，從而提高信號(hào)檢測(cè)的信噪比。

在一些實(shí)施中，多孔微電極陣列的各通孔的尺寸大小可以全部相同，例如均約等于電極位點(diǎn)的尺寸，或者各通孔的尺寸可以部分相同，或者各通孔的尺寸可以各不相同。各通孔可以圍繞各電極位點(diǎn)均勻設(shè)置，以使神經(jīng)組織可以更好地貼緊在電極位點(diǎn)。

本發(fā)明實(shí)施例的多孔微電極陣列的制備方法，第一封裝層30和第二封裝層60均由SU-8 2005光刻膠形成，其可通過(guò)曝光和顯影而實(shí)現(xiàn)去除，而無(wú)需利用刻蝕工藝進(jìn)行刻蝕，因此工藝更簡(jiǎn)單。

以上所述的，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用以限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的上述實(shí)施例還可以做出各種變化。即凡是依據(jù)本發(fā)明申請(qǐng)的權(quán)利要求書及說(shuō)明書內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單、等效變化與修飾，皆落入本發(fā)明專利的權(quán)利要求保護(hù)范圍。本發(fā)明未詳盡描述的均為常規(guī)技術(shù)內(nèi)容。