[发明专利]一种自动定位与传感的微电极阵列

权利要求书

1.微电极传感装置，包括基底和微电极传感器阵列；每个传感器包括一个至少能 部分导电的第一导电层；第一导电层形成于基底上并且形成一定的图案，图案中包括 一个用来测量目标细胞电活动的记录电极；每个传感器还包括至少能部分导电的第二 导电层，第二导电层在第一导电层上面并且形成图案，图案中包括至少四个定位电极， 定位电极被排布为在记录电极上方形成一个传感区域；定位电极被设计为能够在传感 区域产生电场模式从而移动和控制目标细胞至传感区域中的某一个更小的亚区域，这 个区域至少部分地与记录电极重叠。

2.如权利要求1所述的微电极传感装置，其传感亚区域包含有电场强度最低位 点。

3.如权利要求1所述的微电极传感装置，其传感亚区域基本上位于传感区域的中 心位置。

4.如权利要求1所述的微电极传感装置，其四个定位电极分成两组，分别加载两 种电场信号，用以生成定位模式，藉此目标细胞在传感区域内将受到介电力的作用。

5.如权利要求4所述的微电极传感装置，其两种电场信号包括一对交变电流信 号；而介电力则是负向的介电力。

6.如权利要求5所述的微电极传感装置，其两组电极产生负向介电力，移动和控 制目标细胞至形成规则的图案。

7.如权利要求5所述的微电极传感装置，其一对交变电流信号包括一对幅值2伏 特、频率5兆赫兹的信号。

8.如权利要求5所述的微电极传感装置，其一对交变电流信号相位相差180°。

9.如权利要求1所述的微电极传感装置，其定位电极设计遵循拉普拉斯方程的二 次多项式，以更好地产生定位电场。

10.如权利要求9所述的微电极传感装置，其定位电极边缘形状吻合于某个等 电电势梯度。

11.如权利要求1所述的微电极传感装置，其第一和第二导电层能被设计为可 以减小电容的和感应的干扰。

12.如权利要求1所述的微电极传感装置，其包括一层或多层绝缘层，至少用 于隔开导线之间干扰或者帮助保持传感区域的溶液。

13.如权利要求1所述的微电极传感装置，其定位电极通过电场有选择性的裂 解一个或多个目标细胞。

14.如权利要求1所述的微电极传感装置，其阵列中的每个传感单位独立起作 用，来移动或控制目标细胞。

15.如权利要求1所述的微电极传感装置，其记录电极还用于施加正向介电力。

16.如权利要求1所述的微电极传感装置，其还包括一个信号发生器，产生若 干种特定信号，施加在定位电极或者记录电极上。

17.一种制造微电极传感装置的方法，该装置包括基底和微电极传感器阵列； 每个传感器包括一个至少能部分导电的第一导电层，还包括至少能部分导电的第二导 电层；第一导电层形成于基底上，第二导电层在第一导电层上面并且形成图案，图案 中包括至少四个定位电极来限定一个传感区域，定位电极被排布为在记录电极上方形 成一个传感区域；至少在第一与第二导电层加入绝缘层；定位电极被设计为能够在传 感区域产生电场模式从而移动和控制目标细胞至传感区域中的某一个更小的亚区域， 这个区域至少部分地与记录电极重叠；记录电极用于记录目标细胞的电信号。

18.如权利要求17所述的方法，其移动和控制包括移动和控制目标细胞到电场 强度最小的位点。

19.如权利要求17所述的方法，其移动和控制包括移动和控制目标细胞到传感 区域中心位置。

20.如权利要求17所述的方法，其包括施加一对正弦信号来产生电场分布，藉 此传感区域内的细胞受到若干介电力的作用。

21.如权利要求20所述的方法，其一对正弦信号是一对交变电流信号；介电力 是负向介电力。