MASTERBOND,EP21LVMed,用作無線光遺傳學微系統的生物兼容密封劑

EP21LVMed概述

EP21LVMed是一種雙組分環氧樹脂配方，可以粘接各種基材，并在寬廣的溫度范圍內使用。它符合USP Class VI生物兼容性要求和ISO 10993-5細胞毒性規范，使其適用于需要生物兼容性的應用場合。一個這樣的應用是作為生物兼容設備的密封劑，用于無線神經接口微系統的密封包裝。

應用

密歇根州立大學和喬治亞理工學院的研究人員開發了一種植入式的無線供電/控制LED陣列，可以通過光調節小鼠神經元的活動。以前的方法使用了表面光傳輸系統，但這些系統不能提供足夠的光穿透深度。報道的微型LED陣列在植入后提供了更深的光穿透，并包含了微電極，這些微電極能夠無線記錄LED陣列照射下小鼠神經活動的變化。

關鍵參數和要求

研究人員使用標準MEMS制造技術獲得了他們的無線微型LED陣列，這種陣列能夠精準地將光傳遞到目標神經元。一個主要的關注點是確保植入后的生物兼容性。為此，所有設備組件組裝完成后，研究人員在設備上涂覆了一層厚厚的生物兼容EP21LVMed（200–500 μm），然后用Parylene-C包裹。Master Bond推薦的EP21LVMed固化時間是室溫下固化過夜，然后在150–200°F下固化約2–3小時。

結果

該陣列的輸出，如刺激頻率和脈沖周期/寬度，可以通過計算機無線控制，并且可以通過感應連接無線供電。施加適當的電壓后，LED能夠提供足夠的輻射來引發神經反應，并在100次重復的體內試驗中顯示出可靠的調節能力。

在75°C的NaCl溶液中進行的加速老化測試表明，EP21LVMed/Parylene-C包裝穩定，并在設備植入后防止了電氣故障。14天后沒有觀察到主要的性能退化。研究人員推斷這些加速老化結果，建議該設備在體溫（37°C）下可以保持穩定達3.5年。這項研究展示了使用無線供電光學設備刺激和記錄神經活動的可行性，使用LED光電探針陣列進行體內光遺傳學應用。EP21LVMed在設備的生物兼容、密封包裝中發揮了關鍵作用，并幫助防止了長期植入期間的電氣故障。

參考文獻

1 Kwon, K. Y.; Lee, H. M.; Ghovanloo, M.; Weber, A.; Li, W. 設計、制造和包裝集成的無線供電光電探針陣列用于光遺傳學應用。《前沿系統神經科學》，2015，9（5月），1–12。 https://doi.org/10.3389/FNSYS.2015.00069。

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