Bu çalışma, Bilim ve Teknoloji Bakanlığı, Tayvan, ROC tarafından Hibe NSC 103-2112-M-002-008-MY3 kapsamında desteklenmiştir.

1. Mikroçipin Üretimi <ol><li> ITO elektrodunun hazırlanması <ol><li> Çapraz desen çizmek için ticari illüstrasyon yazılımını kullanın. Diyagonal elektrotlar arasındaki mesafeyi 160 μm olarak ayarlayın ve Şekil 1&#39;de gösterildiği gibi çapraz desenlerin kollarını 30 mm genişliğinde ve 55 mm uzunluğunda yapın. Resim dosyasını bir DXF dosyası olarak kaydedin. </li><li> ITO camını 25 mm x 50 mm (genişlik x uzunluk) boyutuna küçültmek için bir cam kesici kullanın. ITO camını birkaç kez durulamak için% 75 etanol ve DI su kullanın. </li><li> Darbeli fiber lazer markalama makinesinin üzerine ITO cam koyun. ITO camı ve lazer arasındaki mesafeyi 279.5 mm olarak ayarlayarak lazeri ITO camının yüzeyine odaklayın. NOT: Burada kullanılan lazer aşağıdaki özelliklere sahiptir: 1,064 nm, 20 W, 90 ila 120 ns darbe genişliği ve 20 ila 80 kHz teksir tekrarlama frekansı, yaklaşık 5 x 10 5 W / cm2&#39;de darbe ışık yoğunluğu). </li><li> Resimleme dosyasını (DXF dosyası) doğrudan lazer markalama makinesinin bilgisayarına girin. &quot;İşaret Parametresi&quot; düğmesine tıklayın ve aşağıdaki parametreleri girin: hız, &quot;800 mm / s;&quot; Güç, &quot;% 60;&quot; Ve frekans, &quot;40 kHz&quot;. &quot;Çerçeve&quot;, &quot;Dolgu&quot; ve &quot;İlk Dolum&quot; terimlerini işaretleyin. <ol><li> Deseni ITO cam merkezinde konumlandıran &quot;Önizleme&quot; düğmesini tıklayın. ITO camını desenlemek için &quot;Numuneyi İşaretle&quot; düğmesine tıklayın ( Şekil 1 A ). </li></ol></li></ol></li><li> Dört fazlı bir jeneratör kurma ve deneysel mikroçipin bağlanması <ol><li> Şekil 2 A&#39;da gösterildiği gibi, invertörlerin devrelerini oluşturun. </li><li> Dört fazlı elektroddaki 4 kabloyu, Şekil 2 C&#39;de gösterildiği gibi bandla doğrudan temas ederek bağlayın. &quot;Channleri böl&quot;El 1 &quot;&#39;i çift bir BNC konnektörü kullanarak iki dal haline getirin. <ol><li> Bir şube ITO elektroduna bağlı tel (# 1) ve diğeri invertörün girişine bağlayın. Şekil 2 B&#39;de gösterildiği gibi, invertörün çıkışını kabloyla (# 3) bağlayın. </li></ol></li><li> &quot;Kanal 2&quot; &#39;yi, adım 1.2.2&#39;deki ile aynı yordamla bağlayın, ancak Şekil 2 B&#39;de gösterilen kablolara (# 2 ve # 4) bağlayın. </li><li> EROT deneyleri için, iki kanal arasındaki faz kaymasını doğrudan doğruya fonksiyon üreteci üzerinde 90 ° olarak ayarlayın. Şekil 2 D&#39; de gösterildiği gibi deneyler sırasında 0.5-4 V pp voltaj genlikinde bir sinüs dalgası ve 100 Hz ila 5 MHz arasında değişen bir frekansta uygulanır. </li><li> DEP deneyleri için, Kanal 1&#39;in bir dalını ITO elektroduna bağlı tel (# 1) ve diğeriInvertörün girişi. İnvertörün çıkışını kabloya bağlayın (# 2). Kanal 2&#39;yi aynı prosedürü kullanarak bağlayın, ancak kablolara (# 3 ve # 4) bağlayın. </li><li> 2 kanal arasındaki faz kaymasını 0 ° &#39;de doğrudan fonksiyon üreteci üzerinde ayarlayın. Şekil 2 D&#39; de gösterildiği gibi deneyler sırasında 0.5-4 V pp voltaj genlikinde bir sinüs dalgası ve 100 Hz ila 5 MHz arasında değişen bir frekansta uygulanır. </li></ol></li></ol> 2. Numunelerin Hazırlanması <ol><li> Janus parçacıklarının hazırlanması <ol><li> 2 um silika parçacık sulu süspansiyonunu (% 10 a / a), 2,200 xg&#39;de 1 dakika boyunca santrifüjleyin. </li><li> 1.5 mL&#39;lik bir mikrosantrifüj tüpüne 2 uL sedimenter silika parçacıklarını pipetleyin ve 500 μL etanol (% 99.5 v / v) ekleyin. NOT: Süpernatanın atılması gerekmez; Sadece 4 ° C&#39;de buzdolabında saklayın. Pipettin&#39;den önce yeniden askıya alınması gerekmez.g. </li><li> Etanol-silika partikül süspansiyonunu bir ultrasonatör (43 kHz, 50 W) ile 1 dakika süreyle sonik hale getirin ve sonra 2,200 xg&#39;de 3 dakika santrifüjleyin. </li><li> Süpernatantı 500 mcL etanol ile değiştirin ve adım 2.1.3&#39;ü üç kez tekrarlayın. </li><li> Süpernatantı 8 uL etanol ile değiştirin ve etanol-silika partikül süspansiyonunu bir ultrasonatör (43 kHz, 50 W) kullanılarak 3 dakika süreyle sonike edin. NOT: Yaklaşık 10 μL etanol-silika partikül süspansiyonu bu aşamada tüp içinde kalmalıdır. </li><li> Etanol-silika partikül süspansiyonundan 2 uL pipetleyin ve bir damlacık oluşturmak için normal bir cam slayta (genişlik: 25 mm, uzunluk: 75 mm ve kalınlık: 1.2 mm) bırakın. Not: Bu partikül süspansiyonu miktarı, tek tabakaları 5-6 slayt için hazırlamak için yeterlidir (her slayt için 2 μL). </li><li> Silika parçacıkların tek katmanını oluşturmak için etanol-silika partikül damlacıklarını hafifçe bir kapak camıyla sürükleyin ( Şekil 3 </stRong&gt; A ). </li><li> Silika parçacıkları monolayer ile slayt Au ile kaplanacak bir püskürtme cihazına koyun. <ol><li> 100 mTorr&#39;de püskürtme odasındaki havayı çıkarın ve argonu 10 dakika boyunca enjekte edin (havayı argon ile değiştirin). Argon enjekte etmeyi bırakın ve sonra argon 70 mTorr odasından çıkarın. </li><li> Akımı 200 s süreyle 15 mA&#39;ya ayarlayın. ( Şekil 3 B ); Bu adımda Janus parçacıkları hazırlanmış durumda. </li></ol></li><li> Püskürtülmüş slaytta DI su 20 mcL düşürün ve normal 200 mcL pipet ucu kullanarak tek tabaka Janus parçacıkları kazıyın. NOT: Tek katmandan kazınmış olan Janus parçacıkları, bu adımda DI su damlacıklarını askıda bırakır. </li><li> Janus parçacık süspansiyonu damlacıklarını pipetleyin ve bir başka 1.5 mL&#39;lik santrifüj tüpüne atın. </li><li> Numuneyi uygun bir konsantrasyona kadar DI su ile seyrelterek hazırlamak için Janus parçacık süspansiyonunu kullanınDeneyler için. NOT: Burada açıklanan deneylerdeki parçacık süspansiyonunun konsantrasyonu yaklaşık 2.000 sayım / μL&#39;dir. </li></ol></li><li> Tam olarak kaplanmış metal parçacıkların hazırlanması 14 <ol><li> PDMS polimer bazını ve kürleme maddesini 10: 1 ağırlık oranında karıştırın. </li><li> Kabın yan duvarlarını oluşturmak için cam kaydırma bandını sarın. Şekil 4 A&#39;da gösterildiği gibi, 2-3 mm&#39;lik bir PDMS tabakası elde etmek için, bantlanmış bir slayt üzerine PDMS&#39;nin karışımını dökün. </li><li> Kaydedilmiş slayt (konteynır) PDMS karışımı ile hava geçirmez bir odaya koyun ve PDMS karışımı kabarcıkları çıkarmak için 30 dakika vakum pompası çalıştırın. </li><li> Bantlı slayt (konteynır) PDMS karışımıyla (adım 2.2.3) fırına yerleştirin. PDMS karışımı oluşturmak için 70 ° C&#39;de 2 saat süreyle PDMS karışımı tedavi edin. </li><li> PDMS damgası iyileştikten sonra, PDMS damgasını almak için slayt ve bandı çıkarın, yüzeyBunlar Şekil 4B&#39;de gösterildiği gibi düz bir yüzey oluşturan cam slaydın üzerine monte edilmiştir. </li><li> Bir slaytta Janus parçacıklarının tek katmanını hazırlamak için 2.1.1-2.1.8 adımlarını izleyin. </li><li> Tek tabakayı düzgün basınçla damgalamak için PDMS damganın düz yüzeyini kullanın. </li><li> Adım 2.1.8&#39;de hazırlanan cam slayttan ters çevrilen Janus parçacıklarının tek tabaka ile PDMS damgasını Au ile kaplanacak püskürtme cihazına yerleştirin. <ol><li> 100 mTorr&#39;da püskürtme odasındaki havayı alın ve 10 dakika süreyle argon enjekte edin (havayı argon ile değiştirin). Argon enjekte etmeyi bırakın ve sonra argon 70 mTorr odasından çıkarın. </li><li> Akımı 200 s süreyle 15 mA&#39;ya ayarlayın ( Şekil 4 C ); Tamamen kaplanmış metal parçacıklar bu aşamada zaten hazırlanmıştır. </li></ol></li><li> Deney için örnek hazırlamak için 2.1.9-2.1.11 adımlarını izleyin. </li> &lt;/ Ol&gt; </li></ol> 3. AC Elektrokinetik Ölçüm Deneyleri <ol><li> Bir izleyici hazırlamak için 5 adet parafin film sarın. Bir ısı tabancası kullanarak ITO elektrot dizisini film kalınlığı 500 μm kalınlığında birleştirin ve elektrodu mikroskop sahnesine yerleştirin. <ol><li> Aşamalarında 2.1 ve 2.2&#39;de hazırlanan 8 μL parçacık süspansiyonunu çapraz elektrot dizisinin merkezine bırakın. Ara parçaya bir kapak cam yerleştirin. </li></ol></li><li> EROT deneyleri için, fonksiyon üreteci üzerinde 2 kanal arasındaki faz kaymasını 90 ° &#39;ye ayarlayın. 0.5-4 V pp voltaj amplitüdünde sinüs dalgası uygulayın ve deneyler sırasında 100 Hz ila 5 MHz arasında değişen bir frekansta (1.2.2-1.2.3 adımlarındaki bağlantıya dayanarak) uygulayın. <ol><li> İşlev jeneratöründeki &quot;dalga formu&quot; düğmesini tıklayarak dalga formunu seçin. Voltaj ve frekans değerini, fonksiyon ge üzerindeki numaralı düğmeleri kullanarak girinNerator ve ardından &quot;output&quot; butonuna basarak AC sinyalini açınız. </li></ol></li><li> DEP deneyleri için, 2 kanal arasındaki faz kaymasını 0 ° &#39;ye ayarlayın. Deneyler sırasında, adım 3.2.1&#39;deki gibi fonksiyon üretecini kurarak 0.5-4 V pp voltaj genlikliğinde ve 100 Hz ila 5 MHz frekansında sinüs dalgası uygulayın (adım 1.2.5&#39;deki bağlantılara dayanarak). </li><li> &quot;Çıkış&quot; düğmesine basarak AC sinyalini açın ve bir kamera kullanarak 40X, NA 0.6 objektifle ters optik mikroskop altında parçacık hareketi ve dönüş görüntüsünü çekin. </li><li> Parçacık hareketi ve döndürme görüntülerini yazılıma girin ve parçacığı ve açısal hızları elde etmek için parçacık izlemesi yoluyla parçacıkların yörüngesini analiz edin. Not: Resim ikili hale getirme ve parçacık takibi için &quot;Resim J&quot; yazılımı ve &quot;Çok İzleyici&quot; eklentisi kullanılmıştır. </li></ol>

<ol>
	<li>Walther, A., M&#252;ller, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Janus+particles.">Janus particles.</a> Soft Matter. 4 (4), 663-668 (2008).</li><li>Chen, Y. -. L., Jiang, H. -. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrorotation+of+a+metallic+coated+Janus+particle+under+AC+electric+fields.">Electrorotation of a metallic coated Janus particle under AC electric fields.</a> Appl Phys Lett. 109 (19), 191605 (2016).</li><li>Zhang, L., Zhu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Directed+assembly+of+janus+particles+under+high+frequency+ac-electric+fields:+Effects+of+medium+conductivity+and+colloidal+surface+chemistry.">Directed assembly of janus particles under high frequency ac-electric fields: Effects of medium conductivity and colloidal surface chemistry.</a> Langmuir. 28 (37), 13201-13207 (2012).</li><li>Gangwal, S., Cayre, O. J., Velev, O. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dielectrophoretic+assembly+of+metallodielectric+Janus+particles+in+AC+electric+fields.">Dielectrophoretic assembly of metallodielectric Janus particles in AC electric fields.</a> Langmuir. 24 (23), 13312-13320 (2008).</li><li>Zhang, L., Zhu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dielectrophoresis+of+Janus+particles+under+high+frequency+ac-electric+fields.">Dielectrophoresis of Janus particles under high frequency ac-electric fields.</a> Appl Phys Lett. 96 (14), 141902 (2010).</li><li>Chen, J., Zhang, H., Zheng, X., Cui, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Janus+particle+microshuttle:+1D+directional+self-propulsion+modulated+by+AC+electrical+field.">Janus particle microshuttle: 1D directional self-propulsion modulated by AC electrical field.</a> AIP Adv. 4 (3), 031325 (2014).</li><li>Gangwal, S., Cayre, O. J., Bazant, M. Z., Velev, O. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induced-charge+electrophoresis+of+metallodielectric+particles.">Induced-charge electrophoresis of metallodielectric particles.</a> Phys Rev Lett. 100 (5), 058302 (2008).</li><li>Peng, C., Lazo, I., Shiyanovskii, S. V., Lavrentovich, O. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induced-charge+electro-osmosis+around+metal+and+Janus+spheres+in+water:+Patterns+of+flow+and+breaking+symmetries.">Induced-charge electro-osmosis around metal and Janus spheres in water: Patterns of flow and breaking symmetries.</a> Phys Rev E. 90 (5), 051002 (2014).</li><li>Ramos, A., Garc&#237;a-S&#225;nchez, P., Morgan, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AC+electrokinetics+of+conducting+microparticles:+A+review.">AC electrokinetics of conducting microparticles: A review.</a> Curr Opin Colloid Interface Sci. 24, 79-90 (2016).</li><li>Hong, L., Jiang, S., Granick, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple+method+to+produce+Janus+colloidal+particles+in+large+quantity.">Simple method to produce Janus colloidal particles in large quantity.</a> Langmuir. 22 (23), 9495-9499 (2006).</li><li>Bhaskar, S., Hitt, J., Chang, S. W. L., Lahann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multicompartmental+microcylinders.">Multicompartmental microcylinders.</a> Angewandte Chemie International Edition. 48 (25), 4589-4593 (2009).</li><li>Nie, Z., Li, W., Seo, M., Xu, S., Kumacheva, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Janus+and+ternary+particles+generated+by+microfluidic+synthesis:+design,+synthesis,+and+self-assembly.">Janus and ternary particles generated by microfluidic synthesis: design, synthesis, and self-assembly.</a> J Am Chem Soc. 128 (29), 9408-9412 (2006).</li><li>Jiang, H. -. R., Yoshinaga, N., Sano, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Active+motion+of+a+Janus+particle+by+self-thermophoresis+in+a+defocused+laser+beam.">Active motion of a Janus particle by self-thermophoresis in a defocused laser beam.</a> Phys Rev Lett. 105 (26), 268302 (2010).</li><li>Pawar, A. B., Kretzschmar, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multifunctional+patchy+particles+by+glancing+angle+deposition.">Multifunctional patchy particles by glancing angle deposition.</a> Langmuir. 25 (16), 9057-9063 (2009).</li><li>Garc&#237;a-S&#225;nchez, P., Ren, Y., Arcenegui, J. J., Morgan, H., Ramos, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alternating+current+electrokinetic+properties+of+gold-coated+microspheres.">Alternating current electrokinetic properties of gold-coated microspheres.</a> Langmuir. 28 (39), 13861-13870 (2012).</li><li>Ren, Y. K., Morganti, D., Jiang, H. Y., Ramos, A., Morgan, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrorotation+of+metallic+microspheres.">Electrorotation of metallic microspheres.</a> Langmuir. 27 (6), 2128-2131 (2011).</li><li>Jones, T. B., Jones, T. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Electromechanics of particles. , (2005).</li><li>Morganti, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> AC electrokinetic analysis of chemically modified microparticles. , (2012).</li><li>Morgan, H., Hughes, M. P., Green, N. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Separation+of+submicron+bioparticles+by+dielectrophoresis.">Separation of submicron bioparticles by dielectrophoresis.</a> Biophys J. 77 (1), 516-525 (1999).</li><li>Ren, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induced-charge+electroosmotic+trapping+of+particles.">Induced-charge electroosmotic trapping of particles.</a> Lab Chip. 15 (10), 2181-2191 (2015).</li></ol>

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Fiber lazer işaretleme makinesi kullanarak ITO elektrod dizilerinin yapılması, keyfi modellerle elektrotlar hazırlamak için hızlı bir yöntem sağlar. Bununla birlikte, geleneksel yöntemlerle yaratılan metal elektrotlara kıyasla daha az yük taşıyıcı ve daha düşük üretim hassasiyeti gibi bu yöntemde hala bazı dezavantajlar bulunmaktadır. Bu dezavantajlar bazı deneyleri sınırlayabilir. Örneğin, elektrotlar arasında büyük bir mesafe olduğunda, daha az yük taşıyıcıları elektrik alanını...

Çift taneli Roma tanrısından sonra isimlendirilen Janus parçacıkları, iki tarafı fiziksel veya kimyasal olarak farklı yüzey özelliklerine sahip asimetrik parçacıklardır 1 , 2 . Bu asimetrik özellik nedeniyle, Janus parçacıkları, DEP 3 , 4 , 5 , 6 , EROT 2 ve indüklenmiş yük elektroforezi (ICEP) 7 , 8 , 9 gibi elektrik alanları altında özel yanıtlar sergiler. Son zamanlarda, Pickering emülsiyon yöntemi 10 , elektrohidrodinamik ortak jetleme yöntemi 11 ve mikroakışkan fotopolimerizasyon yöntemi 12 dahil olmak üzere, Janus parçacıklarının hazırlanması için çeşitli yöntemler bildirilmiştir. Bununla birlikte, bu yöntemler bir dizi compKarmaşık aygıtlar ve prosedürler. Bu makalede, Janus parçacıklarının ve tamamen kaplanmış metal parçacıkların hazırlanması için basit bir yöntem tanıtılmaktadır. Mikro ölçekli silika parçacıklarından oluşan bir tek tabaka bir kurutma prosesinde hazırlanır ve Au ile kaplanacak bir püskürtme cihazına konur. Parçacığın bir yarımküresi gölgeli ve yalnızca diğer yarımkürede Au 2 , 13 ile kaplanmıştır. Janus parçacıklarının tek katmanı bir polidimetilsiloksan (PDMS) damgası ile damgalanmış ve daha sonra tamamen kaplanmış metalik parçacıkların 14 hazırlanması için ikinci bir kaplama işlemi ile muamele edilmiştir. Bir Janus parçacığının elektriksel özelliklerini karakterize etmek için DEP, EROT ve elektro-yönelim gibi farklı AC elektrokinetik yanıtlar yaygın olarak 9 , 15 , 16 , 17 , 18 kullanılır <sYukarı&gt;, 19 . Örneğin, EROT, bir partikülün harici olarak dayatılan dönen bir elektrik alanı 2 , 9 , 15 , 16 altında kararlı duruma dönme tepkisidir. EROT&#39;yi ölçerek, parçacıkların indüklediği dipol ile elektrik alanlar arasındaki etkileşim elde edilebilir. Uyarılmış dipoller ve düzensiz bir elektrik alanı arasındaki etkileşimden kaynaklanan DEP, parçacık hareketine 3 , 4 , 5 , 9 , 15 yol açabilir. Mikroakışkan cihazdaki partiküllerin manipüle edilmesi ve karakterize edilmesi için genel bir yöntem olarak görev yapan elektrot kenarlarına farklı türdeki parçacıklar çekilebilir (pozitif DEP) ya da (DEP negatif DEP) itilebilir. Translasyonel (DEP) ve rota<html> Elektrik alanındaki partikülün EROT karakteristikleri sırasıyla Clausius-Mossotti (CM) faktörünün gerçek ve sanal kısmı tarafından baskındır. CM faktörü, DEP ve EROT&#39;nin karakteristik frekansı olan ω c = 2σ / aC DL&#39;den ortaya çıkan parçacıkların ve çevreleyen sıvının elektriksel özelliklerine bağlıdır; burada σ sıvı iletkenliği, a parçacık yarıçapı, Ve C DL , elektriksel çift tabakanın ( 15 , 16) kapasitansıdır. Parçacıkların EROT ve DEP&#39;sini ölçmek için, özel olarak tasarlanmış elektrot dizisi modellerine ihtiyaç vardır. Geleneksel olarak, bir fotolitografi tekniği elektrot dizileri oluşturmak için kullanılır ve fotorezist spin-kaplama, maske hizalama, pozlama ve geliştirme dahil olmak üzere bir dizi karmaşık işlem gerektirir 15 , 18 ,S = &quot;xref&quot;&gt; 19 , 20 . Bu makalede, elektrot dizilerinin hızlı üretimi direkt optik modelleme ile gösterilmiştir. Cam substrat üzerine kaplanmış şeffaf bir ince film ITO tabakası, bir fiber lazer markalama makinesi (1.064 nm, 20 W, 90 ila 120 ns darbe genişliği ve 20 ila 80 kHz atım tekrarlama frekansı) ile kısmen çıkartılarak Dört fazlı bir elektrod dizisi. Diyagonal elektrotlar arasındaki uzaklık 150-800 μm, deneylere uyacak şekilde ayarlanabilir. Dört fazlı elektrod dizisi farklı mikroakışkan aygıtlar 15 , 16 , 18&#39;deki parçacıkları karakterize etmek ve konsantre etmek için kullanılabilir. Dört fazlı elektrik alanını üretmek için, elektrot dizisi 2 kanallı bir işlev üretecine ve iki invertöre bağlanır. Bitişik elektrotlar arasındaki faz kayması ya 90 ° (EROT için) ya da 180 ° (DEP için) 15 . AC sinyali, 0.5 ila 4 V pp voltaj genlikte uygulanır ve frekans, işlem işlemi sırasında 100 Hz ila 5 MHz arasında değişir. Janus parçacıkları, metalik parçacıklar ve silika parçacıkları AC elektrokinetik özelliklerini ölçmek için numune olarak kullanılır. Parçacıkların süspansiyonları elektrot dizisinin orta bölümüne yerleştirilir ve 40X, NA 0.6 hedefli ters bir optik mikroskop altında gözlemlenir. Parçacık hareketi ve dönüşü bir dijital fotoğraf makinesi ile kaydedilir. DEP hareketi, dizi merkezinden 40 ila 65 μm arasında radyal olarak uzanan dairesel bölgede kaydedilir ve EROT, dairesel bölgede 65 μm radyal olarak dizi merkezinden uzakta kaydedilir. Parçacık hızı ve açısal hız parçacık izleme yöntemi ile ölçülür. Parçacık merkezleri yazılım kullanarak gri skala veya parçacık geometrisi ile ayırt edilir. Parçacık hızı ve açısal hız,Parçacık merkezlerinin hareketlerini ölçme. Bu makale, keyfi olarak desenli elektrod dizilerini hızla üretmek için basit bir yöntem sunmaktadır. Biyolojiden endüstriye kadar çeşitli alanlarda kullanılabilen tamamen veya kısmen kaplanmış metal parçacıkların hazırlanmasını sunar.

<table><tbody><tr><td>Silica Microsphere-2.34 &amp;micro;m</td><td>Bangs Laboratories</td><td>SS04N</td><td></td></tr><tr><td>Ethyl Alcohol (99.5%)</td><td>KATAYAMA CHEMICAL</td><td>E-0105</td><td></td></tr><tr><td>SYLGARD 184 A&amp;amp;B Silicone Elastomer(PDMS)</td><td>DOW CORNING</td><td></td><td>PDMS&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>&amp;nbsp;ITO glass</td><td>Luminescence Technology</td><td>LT-G001</td><td></td></tr><tr><td>Fiber laser marking machine</td><td>Taiwan 3Axle Technology</td><td>TAFB-R-20W</td><td></td></tr><tr><td>&amp;nbsp;2-channel function generator</td><td>Gwinsek</td><td>AFG-2225</td><td></td></tr><tr><td>CMOS camera</td><td>Point Grey</td><td>GS3-U3-32S4M-C</td><td></td></tr><tr><td>Sputter</td><td>JEOL</td><td>JFC-1100E</td><td></td></tr><tr><td>Operational Amplifiers</td><td>Texas Instruments</td><td>LM6361N</td><td>OP invertor&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Ultrasonic Cleaner</td><td>Gui Lin Yiyuan Ultrasonic Machinery Co.</td><td>DG-1</td><td></td></tr><tr><td>Microcentrifuge</td><td>Scientific Specialties, Inc.</td><td></td><td>1.5ml</td></tr><tr><td>Mini Centrifuge</td><td>LMS</td><td>MC-MCF-2360</td><td></td></tr><tr><td>Microscope cover glass</td><td>Marienfeld-Superior</td><td></td><td>18*18mm</td></tr><tr><td>Inverted optical microscope</td><td>Olympus</td><td>OX-71&amp;nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Parafilm</td><td>bemis</td><td></td><td>spacer</td></tr></tbody></table>

preparation of janus particles and alternating current electrokinetic measurements with a rapidly fabricated indium tin oxide electrode array

Bu makale, kısmen veya tamamen kaplanmış metal parçacıkların hazırlanması ve mikroakışkan aygıtlardaki elektrik deneylerini kolaylaştırabilen elektrot dizilerinin hızlı üretimini gerçekleştirmek için basit bir yöntem sunmaktadır. Janus parçacıkları, iki tarafında iki farklı yüzey özelliği içeren asimetrik parçacıklardır. Janus parçacıklarını hazırlamak için, bir silika parçacıkları tek katmanlı bir kurutma işlemi ile hazırlanır. Altın (Au), bir püskürtme aygıtı kullanılarak her partikülün bir tarafına çökelir. Tamamen kaplanmış metalik parçacıklar, ikinci kaplama işleminden sonra tamamlanır. Janus parçacıklarının elektriksel yüzey özelliklerini analiz etmek için dielektroforez (DEP) ve elektromotorlaştırma (EROT) gibi deneysel aygıtta özel olarak tasarlanmış elektrod dizilerini gerektiren alternatif akım (AC) elektrokinetik ölçümler gerçekleştirilir. Bununla birlikte, fotolitografi tekniği gibi elektrod dizilerini imal etmek için geleneksel yöntemler,Karmaşık işlemler. Burada, tasarlanmış bir elektrot dizisi imal etmek için esnek bir yöntem sunmaktayız. Bir indiyum kalay oksit (ITO) camı dört fazlı bir elektrot dizisi oluşturmak için bir fiber lazer markalama makinesi (1,064 nm, 20 W, 90 ila 120 ns darbe genişliği ve 20 ila 80 kHz darbe tekrarlama frekansı) ile desenlenmiştir. Dört fazlı elektrik alanı oluşturmak için elektrotlar 2 kanallı bir fonksiyon üreticisine ve iki invertöre bağlanır. Bitişik elektrotlar arasındaki faz kayması 90 ° (EROT için) veya 180 ° (DEP için) olarak ayarlanır. Dört fazlı ITO elektrot dizisi ile AC elektrokinetik ölçümlerin temsili sonuçları sunulmuştur.

Dört fazlı elektrod dizisi bir fiber lazer markalama makinesi ile oluşturulmuştur. Cam üzerine kaplanmış ITO iletken katmanı, Şekil 1 B&#39;de gösterildiği gibi, 160 um&#39;lik bir aralıkla bir çapraz desen oluşturmak üzere bir odak lazeri ile çıkarılır. <img alt="Şekil 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55950/55950fig1.jpg" /> ...

Watch this Scientific Journal Video about Preparation of Janus Particles and Alternating Current Electrokinetic Measurements with a Rapidly Fabricated Indium Tin Oxide Electrode Array at JoVE.com

Preparation of Janus Particles and Alternating Current Electrokinetic Measurements with a Rapidly Fabricated Indium Tin Oxide Electrode Array

Bu makalede, kısmen veya tamamen kaplanmış metal parçacıkların hazırlanması ve hızla imal edilen indiyum kalay oksit (ITO) elektrot dizisi ile AC elektrokinetik özellik ölçümleri yapmak için basit bir yöntem gösterilmiştir.

Janus Parçacıklarının Hazırlanması ve Alternatif Akım Elektrokinetik Ölçümlerin Hızla Yapılmış İndiyum Kalay Oksit Elektrot Dizisi ile Hazırlanması

This article provides a simple method to prepare partially or fully coated metallic particles and to perform the rapid fabrication of electrode arrays, ...

preparation-janus-particles-alternating-current-electrokinetic

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Electrical Engineering

Engineering

Unit 1

AC Circuit Analysis

SCIENTISTS IN ACTION

8.1K Görüntüleme.  National Taiwan University.  Bu makalede, kısmen veya tamamen kaplanmış metal parçacıkların hazırlanması ve hızla imal edilen indiyum kalay oksit (ITO) elektrot dizisi ile AC elektrokinetik özellik ölçümleri yapmak için basit bir yöntem gösterilmiştir. 

Video: Preparation of Janus Particles and Alternating Current Electrokinetic Measurements with a Rapidly Fabricated Indium Tin Oxide Electrode Array

Patterning Cells on Optically Transparent Indium Tin Oxide Electrodes

The ability to exercise precise spatial and temporal control over cell-surface interactions is an important prerequisite to the assembly of multi-cellular constructs serving as in vitro mimics of native tissues.  In this study, photolithography and wet etching techniques were used to fabricate individually addressable indium tin oxide (ITO) electrodes on glass substrates.  The glass substrates containing ITO microelectrodes were modified with poly(ethylene glycol) (PEG) silane to make them protein and cell resistive.  Presence of insulating PEG molecules on the electrode surface was verified by cyclic voltammetry employing potassium ferricyanide as a redox reporter molecule.  Importantly, the application of reductive potential caused desorption of the PEG layer, resulting in regeneration of the conductive electrode surface and appearance of typical ferricyanide redox peaks.    Application of reductive potential also corresponded to switching of ITO electrode properties from cell non-adhesive to cell-adhesive. Electrochemical stripping of PEG-silane layer from ITO microelectrodes allowed for cell adhesion to take place in a spatially defined fashion, with cellular patterns corresponding closely to electrode patterns.  Micropatterning of several cell types was demonstrated on these substrates.   In the future, the control of the biointerfacial properties afforded by this method will allow to engineer cellular microenvironments through the assembly of three or more cell types into a precise geometric configuration on an optically transparent substrate.

Non-fouling PEG silane monolayer was desorbed from individually addressable ITO electrodes on glass by application of a reductive potential. Electrochemical stripping of PEG-silane layer from ITO microelectrodes allowed for cell adhesion to take place in a spatially defined fashion, with cellular patterns corresponding closely to electrode patterns.

Optik Şeffaf indiyum kalay oksit Elektrotlar Desenlendirme Hücreler

The ability to exercise precise spatial and temporal control over cell-surface interactions is an important prerequisite to the assembly of multi-cellular ...

Biyoloji

AC Electrokinetic Phenomena Generated by Microelectrode Structures

The field of AC electrokinetics is rapidly growing due to its ability to perform dynamic fluid and particle manipulation on the micro- and nano-scale, which is essential for Lab-on-a-Chip applications. AC electrokinetic phenomena use electric fields to generate forces that act on fluids or suspended particles (including those made of dielectric or biological material) and cause them to move in astonishing ways1, 2. Within a single channel, AC electrokinetics can accomplish many essential on-chip operations such as active micro-mixing, particle separation, particle positioning and micro-pattering. A single device may accomplish several of those operations by simply adjusting operating parameters such as frequency or amplitude of the applied voltage. Suitable electric fields can be readily created by micro-electrodes integrated into microchannels. It is clear from the tremendous growth in this field that AC electrokinetics will likely have a profound effect on healthcare diagnostics3-5, environmental monitoring6 and homeland security7.

In general, there are three AC Electrokinetic phenomena (AC electroosmosis, dielectrophoresis and AC electrothermal effect) each with unique dependencies on the operating parameters. A change in these operating parameters can cause one phenomena to become dominant over another, thus changing the particle or fluid behavior. 

It is difficult to predict the behavior of particles and fluids due to the complicated physics that underlie AC electrokinetics. It is the goal of this publication to explain the physics and elucidate particle and fluid behavior. Our analysis also covers how to fabricate the electrode structures that generate them, and how to interpret a wide number of experimental observations using several popular device designs. This video article will help scientists and engineers understand these phenomena and may encourage them to start using AC Electrokinetics in their research.

Manipulating fluids and suspended particles in the micro- and nano-scale is becoming more of a reality as enabling technologies, like AC electrokinetics, continue to develop. Here, we discuss the physics behind AC electrokinetics, how to fabricate these devices and how to interpret the experimental observations.

AC Elektrokinetik Olaylar Mikroelektrod Yapıları tarafından oluşturuldu

The field of AC electrokinetics is rapidly growing due to its ability to perform dynamic fluid and particle manipulation on the micro- and nano-scale, ...

Characterizing Electron Transport through Living Biofilms

Here we demonstrate the method of electrochemical gating used to characterize electrical conductivity of electrode-grown microbial biofilms under physiologically relevant conditions.1 These measurements are performed on living biofilms in aqueous medium using source and drain electrodes patterned on a glass surface in a specialized configuration referred to as an interdigitated electrode (IDA) array. A biofilm is grown that extends across the gap connecting the source and drain. Potentials are applied to the electrodes (ES and ED) generating a source-drain current (ISD) through the biofilm between the electrodes. The dependency of electrical conductivity on gate potential (the average of the source and drain potentials, EG = [ED + ES]/2) is determined by systematically changing the gate potential and measuring the resulting source-drain current. The dependency of conductivity on gate potential provides mechanistic information about the extracellular electron transport process underlying the electrical conductivity of the specific biofilm under investigation. The electrochemical gating measurement method described here is based directly on that used by M. S. Wrighton2,3 and colleagues and R. W. Murray4,5,6 and colleagues in the 1980&#39;s to investigate thin film conductive polymers.

A protocol for measuring electrical conductivity of living microbial biofilms under physiologically relevant conditions is presented.

Elektron taşıma yaşayan biyofilmler ile karakterize

Here we demonstrate the method of electrochemical gating used to characterize electrical conductivity of electrode-grown microbial biofilms under ...

Kimya

A High Performance Impedance-based Platform for Evaporation Rate Detection

This paper describes the method of a novel impedance-based platform for the detection of the evaporation rate. The model compound hyaluronic acid was employed here for demonstration purposes. Multiple evaporation tests on the model compound as a humectant with various concentrations in solutions were conducted for comparison purposes. A conventional weight loss approach is known as the most straightforward, but time-consuming, measurement technique for evaporation rate detection. Yet, a clear disadvantage is that a large volume of sample is required and multiple sample tests cannot be conducted at the same time. For the first time in literature, an electrical impedance sensing chip is successfully applied to a real-time evaporation investigation in a time sharing, continuous and automatic manner. Moreover, as little as 0.5 ml of test samples is required in this impedance-based apparatus, and a large impedance variation is demonstrated among various dilute solutions. The proposed high-sensitivity and fast-response impedance sensing system is found to outperform a conventional weight loss approach in terms of evaporation rate detection.

This paper presents an impedance-based apparatus for evaporation rate detection of solutions. It offers clear advantages over a conventional weight loss approach: a fast response, high-sensitivity detection, a small sample requirement, multiple sample measurements, and easy disassembly for cleaning and reuse purposes.

Buharlaşma Hızı Algılama için bir Yüksek Performanslı Empedans tabanlı Platformu

This paper describes the method of a novel impedance-based platform for the detection of the evaporation rate. The model compound hyaluronic acid was ...

Mühendislik

Focused Ion Beam Fabrication of LiPON-based Solid-state Lithium-ion Nanobatteries for In Situ Testing

Solid-state electrolytes are a promising replacement for current organic liquid electrolytes, enabling higher energy densities and improved safety of lithium-ion (Li-ion) batteries. However, a number of setbacks prevent their integration into commercial devices. The main limiting factor is due to nanoscale phenomena occurring at the electrode/electrolyte interfaces, ultimately leading to degradation of battery operation. These key problems are highly challenging to observe and characterize as these batteries contain multiple buried interfaces. One approach for direct observation of interfacial phenomena in thin film batteries is through the fabrication of electrochemically active nanobatteries by a focused ion beam (FIB). As such, a reliable technique to fabricate nanobatteries was developed and demonstrated in recent work. Herein, a detailed protocol with a step-by-step process is presented to enable the reproduction of this nanobattery fabrication process. In particular, this technique was applied to a thin film battery consisting of LiCoO2/LiPON/a-Si, and has further been previously demonstrated by in situ cycling within a transmission electron microscope.

Focused Ion Beam Fabrication of LiPON-based Solid-state Lithium-ion Nanobatteries for In Situ Testing

A protocol for the fabrication of electrochemically active LiPON-based solid-state lithium-ion nanobatteries using a focused ion beam is presented.

LiPON tabanlı katı hal lityum-iyon Nanobatteries in Situ test etmek için odaklı iyon kiriş imalatı

Solid-state electrolytes are a promising replacement for current organic liquid electrolytes, enabling higher energy densities and improved safety of ...

In Situ Lithiated Reference Electrode: Four Electrode Design for In-operando Impedance Spectroscopy

Extending operating voltage of Li-ion batteries results in higher energy output from these devices. High voltages, however, may trigger or accelerate multiple processes responsible for long-term performance decay. Given the complexity of physical processes occurring inside the cell, it is often challenging to achieve a full understanding of the root causes of this performance degradation. This difficulty arises in part from the fact that any electrochemical measurement of a battery will return the combined contributions of all components in the cell. Incorporation of a reference electrode can solve part of the problem, as it allows the electrochemical reactions of the cathode and the anode to be individually probed. A variation in the voltage range experienced by the cathode, for example, can indicate alterations in the pool of cyclable lithium ions in the full-cell. The structural evolution of the many interphases existing in the battery can also be monitored, by measuring the contributions of each electrode to the overall cell impedance. Such wealth of information amplifies the reach of diagnostic analysis in Li-ion batteries and provides valuable input to the optimization of individual cell components. In this work, we introduce the design of a test cell able to accommodate multiple reference electrodes, and present reference electrodes that are appropriate for each specific type of measurement, detailing the assembly process in order to maximize the accuracy of the experimental results.

The incorporation of reference electrodes in a Li-ion battery provides valuable information to elucidate degradation mechanisms at high voltages. In this article, we present a cell design that accommodates multiple reference electrodes, along with the assembly steps to assure maximum accuracy of the data obtained in electrochemical measurements.

İn Situ Lithiated referans elektrot: Dört elektrot tasarım operando empedans spektroskopisi için

Extending operating voltage of Li-ion batteries results in higher energy output from these devices. High voltages, however, may trigger or accelerate ...

A Method for Systematic Electrochemical and Electrophysiological Evaluation of Neural Recording Electrodes

New materials and designs for neural implants are typically tested separately, with a demonstration of performance but without reference to other implant characteristics.&#160;This precludes a rational selection of a particular implant as optimal for a particular application and the development of new materials based on the most critical performance parameters.&#160;This article develops a protocol for in vitro and in vivo testing of neural recording electrodes.&#160;Recommended parameters for electrochemical and electrophysiological testing are documented with the key steps and potential issues discussed.&#160;This method eliminates or reduces the impact of many systematic errors present in simpler in vivo testing paradigms, especially variations in electrode/neuron distance and between animal models.&#160;The result is a strong correlation between the critical in vitro and in vivo responses, such as impedance and signal-to-noise ratio.&#160;This protocol can easily be adapted to test other electrode materials and designs.&#160;The in vitro techniques can be expanded to any other nondestructive method to determine further important performance indicators.&#160;The principles used for the surgical approach in the auditory pathway can also be modified to other neural regions or tissue.

Different electrode coatings affect neural recording performance through changes to electrochemical, chemical and mechanical properties. Comparison of electrodes in vitro is relatively simple, however comparison of in vivo response is typically complicated by variations in electrode/neuron distance and between animals. This article provides a robust method to compare neural recording electrodes.

Sinir Kayıt Elekrtotların Sistematik Elektrokimyasal ve Elektrofizyolojik Değerlendirme için Bir Yöntem

New materials and designs for neural implants are typically tested separately, with a demonstration of performance but without reference to other implant ...

Nörobilim

Performing In Situ Closed-Cell Gas Reactions in the Transmission Electron Microscope

Gas reactions studied by in situ electron microscopy can be used to capture the real-time morphological and microchemical transformations of materials at length scales down to the atomic level. In situ closed-cell gas reaction (CCGR) studies performed using (scanning) transmission electron microscopy (STEM) can separate and identify localized dynamic reactions, which are extremely challenging to capture using other characterization techniques. For these experiments, we used a CCGR holder that utilizes microelectromechanical systems (MEMS)-based heating microchips (hereafter referred to as &#34;E-chips&#34;). The experimental protocol described here details the method for performing in situ gas reactions in dry and wet gases in an aberration-corrected STEM. This method finds relevance in many different materials systems, such as catalysis and high-temperature oxidation of structural materials at atmospheric pressure and in the presence of various gases with or without water vapor. Here, several sample preparation methods are described for various material form factors. During the reaction, mass spectra obtained with a residual gas analyzer (RGA) system with and without water vapor further validates gas exposure conditions during reactions. Integrating an RGA with an in situ CCGR-STEM system can, therefore, provide critical insight to correlate gas composition with the dynamic surface evolution of materials during reactions. In situ/operando studies using this approach allow&#160;for detailed investigation of the fundamental reaction mechanisms and kinetics that occur at specific environmental conditions (time, temperature, gas, pressure), in real-time, and at high spatial resolution.

Performing In Situ Closed-Cell Gas Reactions in the Transmission Electron Microscope

Here, we present a protocol for performing in situ TEM closed-cell gas reaction experiments while detailing several commonly used sample preparation methods.

İletim Elektron Mikroskobunda In Situ Kapalı Hücreli Gaz Reaksiyonlarının Gerçekleştirilmesi

Gas reactions studied by in situ electron microscopy can be used to capture the real-time morphological and microchemical transformations of materials at ...

Precise Electrochemical Sizing of Individual Electro-Inactive Particles

Nanoimpact electrochemistry enables the time-resolved in situ characterization (e.g., size, catalytic activity) of single nanomaterial units, providing a means of elucidating heterogeneities that would be masked in ensemble studies. To implement this technique with redox inactive particles, a solution-phase redox reaction is used to produce a steady-state background current on a disk ultramicroelectrode. When a particle adsorbs onto the electrode, it produces a stepwise reduction in the exposed electrode area, which produces, in turn, a stepwise decrease in the current commensurate with the size of the adsorbing species. Historically, however, nanoimpact electrochemistry has suffered from &#34;edge effects,&#34; in which the radial diffusion layer formed at the circumference of the ultramicroelectrodes renders the step size dependent not only on the size of the particle but also on where it lands on the electrode. The introduction of electrocatalytic current generation, however, mitigates the heterogeneity caused by edge effects, thus improving the measurement precision. In this approach, termed &#34;electrocatalytic interruption,&#34; a substrate that regenerates the redox probe at the diffusion layer is introduced. This shifts the rate-limiting step of the current generation from diffusion to the homogeneous reaction rate constant, thus reducing flux heterogeneity and increasing the precision of particle sizing by an order of magnitude. The protocol described here explains the set-up and data collection employed in nanoimpact experiments implementing this effect for improved precision in the sizing of redox in-active materials.

As an analytical technique, nanoimpact electrochemistry, an increasingly important approach to counting and characterizing nanometer-scale, electro-inactive particles, suffers from poor precision due to the heterogeneous current distributions that arise from its use of ultramicroelectrodes. Outlined here is a generalized approach, termed "electrocatalytic interruption," that enhances precision in such measurements.

Bireysel elektro-aktif olmayan parçacıkların hassas elektrokimyasal boyutlandırılması

Nanoimpact electrochemistry enables the time-resolved in situ characterization (e.g., size, catalytic activity) of single nanomaterial units, providing a ...

Tools for Surface Treatment of Silicon Planar Intracortical Microelectrodes

Intracortical microelectrodes hold great therapeutic potential. But they are challenged with significant performance reduction after modest implantation durations. A substantial contributor to the observed decline is the damage to the neural tissue proximal to the implant and subsequent neuroinflammatory response. Efforts to improve device longevity include chemical modifications or coating applications to the device surface to improve the tissue response. Development of such surface treatments is typically completed using non-functional "dummy" probes that lack the electrical components required for the intended application. Translation to functional devices requires additional consideration given the fragility of intracortical microelectrode arrays. Handling tools greatly facilitate surface treatments to assembled devices, particularly for modifications that require long procedural times. The handling tools described here are used for surface treatments applied via gas-phase deposition and aqueous solution exposure. Characterization of the coating is performed using ellipsometry and x-ray photoelectron spectroscopy. A comparison of electrical impedance spectroscopy recordings before and after the coating procedure on functional devices confirmed device integrity following modification. The described tools can be readily adapted for alternative electrode devices and treatment methods that maintain chemical compatibility.

The present protocol describes tools for handling silicon planar intracortical microelectrodes during treatments for surface modification via gas deposition and aqueous solution reactions. The assembly of the components used to handle the devices throughout the procedure is explained in detail.

Silikon Planar İntrakkortikal Mikroelektrotların Yüzey İşlemi için Araçlar

Intracortical microelectrodes hold great therapeutic potential. But they are challenged with significant performance reduction after modest implantation ...