[发明专利]柔性高通量细胞电融合微电极阵列芯片装置

权利要求书

1.一种柔性高通量细胞电融合微电极阵列芯片装置，其特征在于：芯片装置由阵列芯 片和细胞电融合池组成；

所述阵列芯片以柔性透明聚酰亚胺薄膜为基底，在柔性透明聚酰亚胺薄膜基底上采用柔 性印刷电路板加工技术，形成从上至下以镀金层-铜箔层-聚酰亚胺薄膜-铜箔层-镀金层 构成的纵向层状结构；在所述结构的下表面通过蚀刻聚酰亚胺薄膜上的铜箔层形成交叉梳状 阵列化微电极组，交叉梳状阵列化微电极组由两个相互交叉、互不接触、电气结构上互不连 接的梳状微电极阵列电极构成，梳状微电极阵列电极经过孔与芯片上表面蚀刻铜箔层形成的 引线相连，经引线上的焊盘焊接引线引入外界电刺激信号；电极组内部微电极之间的微通道 为工作通道；

所述细胞电融合池是在玻璃或有机玻璃硬质透明材料中央区域加工矩形凹槽而形成，细 胞电融合池的四周池壁加工有与外界连通的进、出样孔，阵列芯片倒扣于细胞电融合池上， 其上的交叉梳状阵列化微电极组与细胞电融合池相对应，落于细胞电融合池中。

2.根据权利要求1所述的柔性高通量细胞电融合微电极阵列芯片装置，其特征在于： 所述交叉梳状阵列化微电极的每个梳状微电极阵列电极上包含多个梳脊，梳脊上分布微电 极，相邻梳脊上的微电极排布方式采用对称型，即相邻梳脊上有齿状微电极，并呈现水平对 称的排布方式；或者采用平板-电极型，即一边梳脊上为齿状微电极，另一边梳脊上为平板 电极的排布方式；或者采用交错型，即相邻梳脊上为齿状微电极，并呈现水平交错的排布方 式。

3.根据权利要求1或2所述的柔性高通量细胞电融合微电极阵列芯片装置，其特征在 于：所述阵列芯片的微通道的深度根据细胞尺寸和试验需要设定在35～140μm。

4.根据权利要求1或2所述的柔性高通量细胞电融合微电极阵列芯片装置，其特征在 于：齿状微电极长度为50～100μm，宽度为50～100μm，相对齿状微电极之间的间距设定在 50～500μm，同一梳脊上相邻齿状微电极间距设定在50～200μm。

5.权利要求1或2所述的柔性高通量细胞电融合微电极阵列芯片装置的加工工艺，其 特征在于：

(1)加工柔性高通量细胞电融合微电极阵列芯片：采用柔性印刷电路板加工工艺，选 用聚酰亚胺薄膜作为基板加工材料，加工步骤如下：

A、聚酰亚胺薄膜裁切：将聚酰亚胺薄膜裁切成需要尺寸；

B、烤板；

C、清洗材料，以获得更好的光面平整度和光洁度

D、钻孔：在聚酰亚胺薄膜上过孔所在位置进行钻孔，得到所需要的过孔；

E、磨板：对聚酰亚胺薄膜表面进行打磨处理以满足铜沉积；

F、沉积铜：在聚酰亚胺薄膜表面沉积铜箔，厚度范围35～140μm；

G、层压、露光：利用感光干膜层压在铜箔上，通过UV线照射下在干膜上形成微电 极阵列、引线的图形；

H、显影：将已经曝光过的感光干膜利用显影液进行处理，除去未感光的感光干膜， 使图形基本成型；

I、蚀刻：在铜箔表面均匀喷淋蚀刻药液，腐蚀铜箔，在铜箔上形成所需图形，随后 剥离感光干膜，得到微电极阵列、引线和焊盘的微结构；

J、镀金：在微电极阵列、引线的图形上镀金，以获得较好的生物相容性及抗腐蚀、 抗氧化能力；

K、喷锡：在焊盘位置喷锡；

L、外围成形：剪裁芯片，得到最终的外形；

M、等离子清洗：使用等离子机对芯片进行清洗；

N、防氧阻焊处理；

(2)加工完成的柔性高通量细胞电融合微电极阵列芯片，通过焊接的方式实现外围电 刺激信号的引入，将完成焊接后的芯片反扣在融合池上，并使用黏合剂固定，形成密闭的空 间。