[发明专利]用于细胞操作及电生理信号检测的微电极阵列器件及专用装置

权利要求书

1.一种用于细胞操作及电信号检测的微电极阵列器件，由芯片单元、印刷电路 板和一无底的培养腔体组成；所述芯片单元压焊至所述印刷电路板上并嵌入所述培养 腔体中，所述培养腔体与所述印刷电路板密封连接；所述芯片单元自下至上依次包括 基底、下金属层、绝缘层、上金属层和钝化层；所述下金属层上设有至少一个测量电 极及其相应的电极引线和焊盘，所述上金属层上设有至少四个定位电极及其相应的电 极引线和焊盘；其特征在于：所述芯片单元的所有测量电极和定位电极中的每个电极 均由单独的电极引线引出，一个电极引线与一个焊盘相连，每个电极能够被独立施加 信号或被独立检测。

2.根据权利要求1所述的微电极阵列器件，其特征在于：所述印刷电路板设有 两排焊盘；所述芯片单元的下金属层的焊盘和上金属层的焊盘都均匀分布于所述芯片 单元的边缘。

3.根据权利要求1或2所述的微电极阵列器件，其特征在于：所述下金属层和 所述上金属层均设有若干地电极，所述绝缘层设有通孔，所有的地电极通过所述通孔 进行连通，使得所述若干地电极将每两个电极引线分隔开。

4.根据权利要求3所述的微电极阵列器件，其特征在于：所述下金属层和所述 上金属层的所有电极引线均采用弧形进行转向。

5.根据权利要求4所述的微电极阵列器件，其特征在于：所述下金属层上设有 一个以上的测量电极；所述上金属层设有四个以上的定位电极；所述下金属层中的所 有电极引线由电极到焊盘以扇形的方式逐渐变宽。

6.根据权利要求5所述的微电极阵列器件，其特征在于：所述至少一个测量电 极中的每个电极表面电镀一层多孔材料；所述多孔材料为铂黑。

7.根据权利要求6所述的微电极阵列器件，其特征在于：所述芯片单元的基底 为玻璃；所述至少四个定位电极中的每个定位电极为环形。

8.根据权利要求7所述的微电极阵列器件，其特征在于：所述芯片单元的绝缘 层和钝化层为氮化硅-二氧化硅材料制成的双层结构。

9.根据权利要求8所述的微电极阵列器件，其特征在于：所述印刷电路板上设 有与所述印刷电路板上的焊盘对应的焊盘引线，所有焊盘引线均采用弧形转向。

10.一种用于细胞操作的装置，包括权利要求1至9任一所述的微阵列器件和金 属夹具；

所述金属夹具包括印刷电路板、具有镂空底部的金属外壳和盖板三部分；

所述印刷电路板设有至少三个定位孔，所述至少三个定位孔使得所述印刷电路板 固定于所述金属外壳的镂空底部；

所述印刷电路板上设有若干弹簧针，使得印刷电路板与权利要求1至9任一所述

的微电极阵列器件的印刷电路板通过所述弹簧针实现电连接；

11.根据权利要求10所述的用于细胞操作的装置，其特征在于：所述金属外壳 设有与所述微电极阵列器件相匹配的导轨，以使所述微电极阵列器件仅可沿所述弹簧 针方向垂直移动。

12.根据权利要求11所述的用于细胞操作的装置，其特征在于：所述金属夹具 还包括盖板，所述盖板置于所述微电极阵列器件上，并将所述微电极阵列器件固定于 所述金属夹具中，并保证所述电连接的紧密、稳定。

13.根据权利要求12所述的用于细胞操作的装置，其特征在于：所述装置还包 括一个焊接夹具，所述焊接夹具上设有插孔和定位孔；所述插孔的位置、直径和数量 与所述金属夹具上的弹簧针相匹配；所述焊接夹具上的定位孔与所述金属夹具上的定 位孔一一对应。