電極的制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 本申請(qǐng)是PCT國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮?PCT/JP2009/061665"、國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枮?"200980132458.r、申請(qǐng)日為2009年6月19日、發(fā)明名稱為"電極"的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申 請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及一種適合用作在人等動(dòng)物的腦內(nèi)等測(cè)量神經(jīng)動(dòng)作或刺激神經(jīng)細(xì)胞的 電極。
【背景技術(shù)】
[0003] 自由行動(dòng)中的動(dòng)物的單一神經(jīng)動(dòng)作的測(cè)定對(duì)腦功能的闡明十分重要。但是上述測(cè) 定不容易進(jìn)行，是無(wú)效的。
[0004] 神經(jīng)動(dòng)作電位的測(cè)定中一直W來(lái)使用的微電極如下制備：用絕緣涂料被覆粗細(xì)為 20~80皿左右的金屬線的外周，將所得物用剪刀等切斷使金屬線的端部露出。通常情況下， 將多根微電極制成束可W用作多通道電極(multi-channel electrode)。將現(xiàn)有的微電極 多通道化在神經(jīng)細(xì)胞群中進(jìn)行測(cè)定時(shí)，能記錄神經(jīng)動(dòng)作的微電極的比例較小(例如8根微電 極中只有1~3根能記錄神經(jīng)動(dòng)作）。另外，被記錄的活動(dòng)電位的波形的振幅較小，為背景噪 聲（100~200微伏)振幅的數(shù)倍左右。
[0005] 作為與本發(fā)明相關(guān)的專利文獻(xiàn)，給出了專利文獻(xiàn)1及非專利文獻(xiàn)1。
[0006] 專利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)2006-212133號(hào)公報(bào)
[0007] 非專利文獻(xiàn) 1 Umeda et.al ,Electrochimica Acta,48(2003)1367-1374

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明的目的在于提供一種微電極，所述微電極能夠W相對(duì)于背景噪聲為較大振 幅波形的形式記錄神經(jīng)細(xì)胞的活動(dòng)電位。
[0009] 本發(fā)明的目的還在于提供一種能夠形成多通道化電極的微電極，所述微電極在將 多根捆扎進(jìn)行多通道化時(shí)，微電極間的性能差小，在大部分的、優(yōu)選在全部的微電極中均能 記錄神經(jīng)動(dòng)作電位。一直W來(lái)，通常通過(guò)用剪刀等切斷由導(dǎo)電性忍材和覆蓋導(dǎo)電性忍材的 絕緣性被膜組成的電線來(lái)制備具有露出導(dǎo)電性忍材的前端部分的微電極。使用上述現(xiàn)有方 法制備的微電極存在下述問(wèn)題，即，每個(gè)微電極的前端部分的形狀不固定，檢測(cè)靈敏度存在 差異。因此，即使使現(xiàn)有的微電極多通道化，但也存在能夠記錄神經(jīng)動(dòng)作電位的微電極僅限 于一部分、大部分不能記錄活動(dòng)電位的問(wèn)題。因此，考慮到不良率，需要增加電極的數(shù)量至 必要量W上。本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題點(diǎn)。
[0010] 本發(fā)明人等驚訝地發(fā)現(xiàn)通過(guò)W下構(gòu)成能夠解決上述課題。
[0011] (1) 一種電極，其特征在于，包括 [0012] 導(dǎo)電性的線狀忍材；
[0013]被覆上述線狀忍材外周的絕緣性的被覆層;和
[0014] 延伸部，所述延伸部如下形成，即，將上述被覆層的在上述線狀忍材的一側(cè)的前端 側(cè)的端部在上述線狀忍材的長(zhǎng)度方向上延伸至超出上述前端而形成，并且在內(nèi)側(cè)形成有在 延伸方向上開(kāi)放的空腔。
[0015] (2)如（1)所述的電極，用于巧慢神經(jīng)動(dòng)作或刺激神經(jīng)細(xì)胞。
[0016] (3)如（1)或（2)所述的電極，其中，上述延伸部的延伸方向端，位于與上述線狀忍 材的軸屯、垂直的一個(gè)平面上，并且，W上述延伸部的延伸方向端部的外徑在延伸方向上縮 小的方式而形成。
[0017] (4)如（1)或(2)所述的電極，其中，上述延伸部的延伸方向端部形成為尖銳形狀。
[0018] (5)如（1)~(4)中任一項(xiàng)所述的電極，其中，上述延伸部的內(nèi)側(cè)表面的、延伸方向 的最短長(zhǎng)度為上述線狀忍材粗細(xì)的0.1~10倍。
[0019] (6)如（1)~(5)中任一項(xiàng)所述的電極，其中，上述線狀忍材的粗細(xì)為5~80皿。
[0020] (7)如（2)所述的電極，其中，用于測(cè)量神經(jīng)動(dòng)作或刺激神經(jīng)細(xì)胞時(shí)，位于上述空腔 外的神經(jīng)細(xì)胞與上述空腔內(nèi)的線狀忍材的前端通過(guò)電解質(zhì)溶液建立聯(lián)系。
[0021] (8)-種多通道電極，由多個(gè)(1)~(7)中任一項(xiàng)所述的電極組合而成。
[0022] (9)-種神經(jīng)動(dòng)作測(cè)量裝置，具有至少一個(gè)（1)~（7)中任一項(xiàng)所述的電極作為用 于測(cè)量神經(jīng)動(dòng)作的元件。
[0023] (10)-種神經(jīng)細(xì)胞刺激裝置，具有至少一個(gè)（1)~(7)中任一項(xiàng)所述的電極作為用 于刺激神經(jīng)細(xì)胞的元件。
[0024] 本發(fā)明的微電極能夠W大振幅波形的形式記錄神經(jīng)細(xì)胞的活動(dòng)電位。
[0025] 另外，雖然存在在組合多個(gè)現(xiàn)有的微電極進(jìn)行多通道化時(shí)只有一部分微電極能夠 記錄活動(dòng)電位、剩余微電極不能記錄活動(dòng)電位的問(wèn)題，但將本發(fā)明的微電極多通道化時(shí)，能 夠記錄活動(dòng)電位的微電極的比例提高。實(shí)際上在實(shí)施例1中，將本發(fā)明的微電極多通道化 時(shí)，全部的電極均能記錄神經(jīng)細(xì)胞活動(dòng)電位。因此，如上所述將本發(fā)明的微電極多通道化進(jìn) 行神經(jīng)動(dòng)作電位的測(cè)定時(shí)，測(cè)定效率顯著提高。
[00%]本說(shuō)明書(shū)包含作為本申請(qǐng)優(yōu)先權(quán)基礎(chǔ)的日本國(guó)專利申請(qǐng)2008-161995號(hào)的說(shuō)明書(shū) 及/或附圖中記載的內(nèi)容。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1表示本發(fā)明的電極的前端附近的沿長(zhǎng)軸方向的截面。
[0028] 圖2表示本發(fā)明的電極的制備步驟。
[0029] 圖3為實(shí)施例中制備使用的、具有多根(8根)微電極的多通道電極微調(diào)裝置的前端 部分的截面模式圖。
[0030] 圖4為多通道電極微調(diào)裝置的立體圖，所述多通道電極微調(diào)裝置具有實(shí)施例中制 備使用的、多根(8本)微電極、并含有用于自由調(diào)節(jié)微電極的突出長(zhǎng)度的位置調(diào)節(jié)工具。
[0031] 圖5表示組合本發(fā)明的8根電極時(shí)的每個(gè)電極的神經(jīng)動(dòng)作電位的測(cè)定結(jié)果。
[0032] 圖6表示組合8根現(xiàn)有類型的神經(jīng)動(dòng)作測(cè)量用電極時(shí)的每個(gè)電極的神經(jīng)動(dòng)作電位 的測(cè)定結(jié)果。
[0033] 圖7表示本發(fā)明的電極的前端附近的立體圖(a)及沿長(zhǎng)軸方向的截面化）。
[0034] 圖8模式化地表示使用本發(fā)明的電極進(jìn)行神經(jīng)動(dòng)作的測(cè)量或神經(jīng)細(xì)胞的刺激時(shí)的 狀態(tài)。
[0035] 圖9表示具有本發(fā)明的電極的神經(jīng)動(dòng)作測(cè)量裝置的實(shí)施方案之一。
[0036] 圖10表示具有本發(fā)明的電極的神經(jīng)細(xì)胞刺激裝置的實(shí)施方案之一。
[0037] 圖11表示具有本發(fā)明的電極的神經(jīng)動(dòng)作測(cè)量/神經(jīng)細(xì)胞刺激裝置的實(shí)施方案之 O
[0038] 圖12表示通過(guò)阻抗測(cè)定對(duì)本發(fā)明的電極的電極特性進(jìn)行測(cè)定所得的結(jié)果。圖12A 表示在各頻率時(shí)作為復(fù)數(shù)求出的阻抗的實(shí)數(shù)部。圖12B表示其虛數(shù)部。圖12C表示在各頻率 時(shí)由復(fù)平面上的實(shí)數(shù)部和虛數(shù)部形成的相位角。圖12D為尼奎斯特線圖，是將在各頻率求出 的實(shí)數(shù)部及虛數(shù)部?jī)烧呔鶠?00kQ W下的點(diǎn)進(jìn)行制圖而得到的。（圖中數(shù)據(jù)系列的說(shuō)明。 Cut: -次電極、Fi Ie:二次電極、3min:本發(fā)明的電極（電解時(shí)間為3分鐘）、15min:本發(fā)明的 電極（電解時(shí)間為15分鐘）、20min:本發(fā)明的電極（電解時(shí)間為20分鐘）、30min:本發(fā)明的電 極(電解時(shí)間為30分鐘）、50min:本發(fā)明的電極(電解時(shí)間為50分鐘））
[0039] 符號(hào)說(shuō)明
[0040] 1,701...電極
[0041 ] 2,702...線狀忍材
[0042] 3'...初期被覆層
[0043] 3a，703a...被覆層
[0044] 3b，703b...延伸部
[0045] 4...錐面
[0046] 5...錐面
[0047] 6,706...空腔
[004引 101... -次電極
[0049] 102...二次電極
[(K)加]10...多通道電極微調(diào)裝置 [0051] 11...微電極
[0化2] 11'...微電極的突出部分
[0化3] ir...微電極的后端部分
[0054] 12...內(nèi)側(cè)套管
[0055] 13...外側(cè)套管
[0化6] 14...內(nèi)側(cè)套管的前端開(kāi)口
[0化7] 15...外側(cè)套管的前端開(kāi)口
[0化引16...內(nèi)側(cè)套管的側(cè)壁開(kāi)口
[0059] 17...粘合劑
[0060] 21...第一支撐板
[0061 ] 22...第二支撐板
[00創(chuàng) 23...螺栓
[0063] 24...螺栓頭部固定用螺母
[0064] 25...彈黃支撐用螺母
[0065] 26...作用彈黃
[0066] 80...電解質(zhì)溶液
[0067] 81...神經(jīng)組織
[006引 900...神經(jīng)動(dòng)作測(cè)量裝置
[0069] 1000...神經(jīng)細(xì)胞刺激裝置
[0070] 1100...神經(jīng)動(dòng)作測(cè)量/神經(jīng)細(xì)胞刺激裝置