体外 通过微有机电荷调制场效应晶体管阵列进行多参数蜂窝分析

该方法为细胞分析提供了原始解决方案，该领域目前缺乏合适的记录系统，这些系统具有多参数，生物相容性，机械兼容性，最终成本低廉。使用这种方法，可以获得具有不同传感能力的传感系统，例如使用单一类型的电子有机器件监测细胞的电和代谢活动的能力。除了有助于减少体内动物实验外，体外多参数系统在各种生物医学领域都是非常有前途的工具，例如个性化医疗和神经退行性疾病研究。

所有在有机电荷、调制器场效应晶体管的高通用性中，还可以集成其他传感器，例如用于检测体积不同生物标志物的传感器。从新的250微米PET片上切下6×6平方厘米的片材，然后用丙酮，异丙醇和去离子水冲洗PET基材。使用溪流和氮气干燥，并将其储存在干净的塑料培养皿中。

对于钛沉积，用等离子氧预清洁基板，并将其放置在热蒸发器室内部的基板支架上。接下来，将60毫克钛放入坩埚中，关闭百叶窗，然后向下泵送蒸发室，直到达到10到6。增加蒸发器的功率，直到坩埚发出红色，并等待30秒。

然后，打开快门，将功率增加到60%，等待60秒。60秒后，关闭快门并关闭电源。对于图案化，一次将一个基材放在通风橱内的旋转涂布机上。

使用一次性塑料移液器，使用文本手稿中提到的旋转涂层参数，在基板上沉积四毫升光刻胶，以获得两微米厚的光刻胶层。通过将基材放在热板上，然后将基材存放在铝箔包裹的培养皿或塑料容器内，对光刻胶进行软烘烤。接下来，将基板置于梵天图中，并将塑料光刻掩模定位，但所需的浮动栅极布局放在基板上，将掩模从顶部暴露在紫外光下一分钟。

然后小心地取下面膜，注意尽量减少面罩在基板上的横向移动，将基板浸入装有显影溶液的玻璃容器中10秒钟。然后在去离子水中快速冲洗，将暴露的钛浸没在钛蚀刻溶液中15秒，然后用去离子水冲洗并使用氮气干燥。在光学上，检查基板并使用丙酮取下光刻胶。

然后用异丙醇和去离子水冲洗基材，并用氮气干燥。对于栅极电介质沉积，将300毫克聚对二甲苯C二聚体置于聚对二甲苯涂层上并设置压力值。沉积后，用丙酮，异丙醇和去离子水清洁基材，并用氮气干燥，如前所述。

如前所述将光刻胶沉积在基板上后，将基板置于Bromograph中，并将塑料光刻掩模放置在基板上，以便在立体显微镜下偏置。从顶部紫外线照射一分钟后，请小心地取下面膜，如前所述。如前所述开发光刻胶，然后将带有图案化光刻胶的基板暴露在氧等离子体中，以从传感区域去除Parylene C。

将基材放入超声波浴中装满丙酮的玻璃容器中10秒钟，以完全去除光刻胶，然后用丙酮，异丙醇和水冲洗基材并用氮气干燥，如前所述。如前所述，将光刻胶沉积在基板上后，将基板置于缅甸织造机中，然后将带有简单黑色矩形的塑料光刻掩模放置在基板上，该掩模完全覆盖晶体管区域。从顶部和底部小心地暴露在紫外线下一分钟后，取下面罩并形成光刻胶，如前所述。

用温和的等离子体处理清洁基板，以促进金属在Parylene C上的附着力，然后将其放置在热蒸发器真空室内的基板支架上。将30毫克金放入坩埚中，关闭百叶窗并泵入蒸发室，直到它达到10到零下5托。增加蒸发器的功率，直到坩埚发出红色，并等待30秒。

打开快门，将电量增加到40%，然后等待60秒。然后关闭快门并调低电源。将基板放入超声波浴内的丙酮容器中10秒钟，以抬起光刻胶，从而从晶体管通道中除去金。

冲洗，干燥并将光刻胶沉积在基材上，如前所述。将基板置于Bromograph中后，将具有所需光源，排水管和控制门布局的塑料光刻掩模放置在基板上。从顶部曝光一分钟后，小心取下面罩并像前面演示的那样开发光刻胶。

通过将暴露的金浸没在金蚀刻溶液中10秒钟来蚀刻暴露的金，然后用去离子水冲洗并使用氮气干燥，如图所示。光学检查基材后，用丙酮取出光刻胶，用异丙醇和去离子水冲洗，用氮气干燥。将光刻胶沉积在基板上后，将基板和Bromograph放置在基板上，塑料光刻掩模具有对应于OCMFET的pH传感区域的开口。

从顶部紫外线照射一分钟后，如前所述，小心取下面膜。如前所述开发光刻胶，然后用聚酰亚胺绝缘胶带保护除pH传感区域以外的整个设备，并使用文本手稿中提到的参数在基板上沉积500纳米聚对二甲苯C层。小心地取下聚酰胺绝缘胶带后，将基材暴露于氧等离子体中，以激活OCMFET的pH传感区域上的Parylene C。

然后，将基材放入超声波浴内的丙酮容器中10秒钟，以完全去除光刻胶。用丙酮和异丙醇冲洗底物，并用氮气干燥。将基板置于50摄氏度的热板上，然后将一微升的半导体溶液液滴浇注到每个通道区域。

用盖子盖住整个基材，并在化学罩下干燥30分钟。手动或使用激光切割机从PET中取出设备。粘附在MOA表面的大鼠心肌细胞的汇合培养物对肌节蛋白对肌肌球蛋白具有免疫状态。

这里显示了用OCMFET测量的单个心肌细胞信号的示例。该装置可以检测自发的细胞电活动和施用不同化学物质或药物时诱导的活动。由于MOA的阵列配置，它可以估计细胞培养物中心脏信号的传播速度。

OCMFET还能够以出色的稳定性和良好的信噪比放大神经元场电位。MOA的pH敏感和pH不敏感通道对双库林和河豚毒素化学刺激的不同反应证明了该装置区分不同细胞代谢状态的能力。在制造方案的每个步骤之前，请仔细检查基材。

这将大大提高该过程的产量。通过使用不同的功能化方法，可以获得可用于芯片实验室和机器人皮肤等应用的化学和物理传感器。