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研究内容

主要研究内容是关于一种电皮层图谱系统的部署，该系统使用软体机器人致动器。论文详细介绍了该系统的制造和实验方法，并提供了相关的图表和参考文献。该系统的设计旨在提高电皮层图谱系统的灵活性和可植入性，以便更好地监测脑电信号。

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创新点

1.该研究提出了一种新型的电皮层图谱系统，该系统使用软体机器人致动器，可以提高系统的灵活性和可植入性。

2. 该系统的制造方法采用了一种新型的PDMS涂覆技术，可以在硅晶圆表面涂覆200微米厚的PDMS层，并在75℃的对流烤箱中固化3小时。

3. 该系统的实验方法采用了一种新型的电刺激方法，可以在不损伤皮层组织的情况下激活电极。

4. 该研究还对该系统的性能进行了测试和评估，证明了该系统可以有效地监测脑电信号，并具有良好的稳定性和可重复性。

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新技术运用

a.电皮层图谱技术：

电皮层图谱技术是一种用于监测脑电信号的方法，可以通过在大脑表面植入电极来记录神经元的活动。该技术已经被广泛应用于神经科学研究和临床诊断。

b.软体机器人技术：

软体机器人是一种新型的机器人技术，具有高度的柔性和可塑性，可以适应各种复杂的环境和任务。该技术已经被广泛应用于医疗保健、生物医学工程和机器人手术等领域。

c.PDMS材料：

PDMS是一种常用的弹性体材料，具有优异的生物相容性和化学稳定性，已经被广泛应用于生物医学工程和微流控系统等领域。

d.电刺激技术：

电刺激技术是一种用于激活神经元的方法，可以通过在神经元周围施加电场来引发神经元的兴奋。该技术已经被广泛应用于神经科学研究和临床治疗。

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实验

1. PDMS涂覆：

首先，在硅晶圆表面创建一个疏水单层，然后使用手动薄膜涂布机在硅晶圆表面涂覆200微米厚的PDMS层。接下来，在75℃的对流烤箱中固化3小时。

2. 制备电极阵列：

将23微米厚的PET薄膜层压在PDMS顶层上作为阴影掩膜。使用飞秒准分子激光器切割出直径为11.0毫米的中心孔，而空气口袋图案仅切割23微米厚的PET薄膜。然后，将带有空气口袋图案的PET薄膜选择性剥离，并使用O2等离子体激活顶层的PDMS表面。在等离子体激活的PDMS顶层上旋涂一层牺牲层（15wt%的Dextran溶液），然后在室温下干燥5分钟。接下来，从顶层中去除整个PET阴影掩膜，形成电极阵列。

图S1可展开的柔性机器人ECoG阵列的制造工艺(A)PDMS顶层的制备(疏水单层的沉积、200um厚PDMS层的刀片涂覆和23um厚PET膜的层压)，(B)将整个PDMS顶层切割成具有中心孔图案，同时选择性地切割具有气囊图案的23um厚PET膜，(C)将图案为气囊和中心孔的23um厚PET膜分层，随后通过02等离子体活化，(D)涂葡聚糖层，(E)去除23um厚的PET掩模上的葡聚糖层并刮涂100um厚的PDMS底层，(F)层压和激光切割具有互连和应变传感器图案的23um厚PET膜作为负掩模。(G)热蒸发铬(5nm厚)和金(35nm厚)，(H)通过在100um厚PDMS层的两面上层叠C23m厚和50pm厚的PET膜来制造封装PDMS层，(1)使用02等离子体活化将封装PDMS层结合到PDMS底层上铂涂层(Pt)-PDMS复合到电极位点和状图案上以用于FPCB连接，(K)组装FPCB用RTV化连接位点，(L)用软机器人ECoG阵列图案切割整个组装的PDMS层，(M)用水去除软的机器人ECOG阵列内的葡聚糖牺牲层，并组装50um厚的聚疏亚胺(PI)制造的机械支撑，(N)组装3D打印的装载器连接器和中心筒，所述中心筒分别用PDMS的注射成型制备。

3.实验测试：

将电极阵列植入动物的大脑表面，然后使用电刺激技术激活神经元。通过记录电极信号，评估电极阻抗、电极信号质量、电极位置和电刺激效果等方面的数据。

表中。S1图中不同软机器人ECoG阵列配置的设计矩阵。S9

图S6|软机器人ECOG阵列外翻后灌注小型猪脑的照片(A)提取前灌注脑的照片。(B)(B)从顶部提取的大脑的照片和(C)从右半球提取的大脑。所有图像中的虚线显示了与可部署ECoG阵列接触的大致位置。

图S7部署后的死后脑组织学分析(A)拔牙前灌注脑的照片，显示植入物在皮质上的部署位置和分析的冠状切片的位置。区域、i和而，分别对应于所部署的植入物的基部、柄部和尖端)。(B)显示了三个位置的联合染色的整个切片。白色虚线表示种植体的大致位置。用于(C)GFAP、 D) NeuN (E) bal和()他们的组合。分别。D-区皮层的陪区(以黄色圆表示)显示神经元的丢失。E-1和E-1(以黄色箭头为例)的白点和亮点显示小胶质细胞激活。注意，在第三节中没有发现胶质细胞活化、星形胶质细胞增殖和神经元丢失。