先進電極材料與奈米級介面

奈米柱細胞內電極(奈米吸管/金蘑菇)

這是一系列垂直奈米結構的統稱,包含突出的奈米柱、蘑菇狀金帽、中空奈米吸管與奈米管,其設計使細胞得以吞噬、包覆電極或被電極穿透,從而大幅提高封接電阻與耦合。當細胞膜同時被穿孔(自發、電穿孔或光穿孔)時,這些元件便能以一個名義上屬胞外、且可規模化的陣列,達成短暫的細胞內等級記錄,捕捉次閾電位與衰減後的動作電位波形。

此為結合細胞內記錄保真度與微電極陣列平行性的一條主要途徑,並已在活體外(神經元培養、心肌細胞)獲得具說服力的驗證。前沿挑戰在於將其實現於活體且慢性化:細胞膜會在數分鐘至數小時內重新封閉,組織微動會破壞緊密接合,而在活腦中將這道親密封接維持於短暫窗口之外,至今仍未解決。

最亮眼的細胞內等級成果絕大多數屬活體外且短暫;透過奈米結構達成穩健的慢性活體細胞內接取,尚未被驗證。

又称
gold mushroom electrodevertical nanoelectrodein-cell recording奈米柱電極