微絲電極和微針電極在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)使用上的區(qū)別x諒解

在電生理胞外記錄的實(shí)驗(yàn)中，微絲電極由于制作簡(jiǎn)單，成本較低，在很多實(shí)驗(yàn)室都有使用，它的基本原理是將帶有絕緣層的微絲（鉑依、鎳鈦、鎳鉻、鎢等）一刀剪斷，一端與放大器的后端設(shè)備相連，另一端直接插入在細(xì)胞周?chē)�，將神�?jīng)元的微弱的電流信號(hào)傳遞給后端的設(shè)備放大等處理，這樣就能夠采集到該神經(jīng)元的放電信號(hào)，這里最關(guān)鍵的一個(gè)條件是這個(gè)微絲的直徑一般要在10-50um之間，絲太粗，除植入損傷大之外，暴露的橫截面遠(yuǎn)大于細(xì)胞的大小，這樣采集到的信號(hào)非常微弱，或根本采集不到，而選用的絲太細(xì)，可能無(wú)法植入，以及阻抗升高，對(duì)后端設(shè)備有要求，微絲最常用的直徑選擇在15-35um。微絲電極一般適用于腦內(nèi)皮層記錄，若做深部腦區(qū)的記錄，需要在微絲電極的周?chē)�包裹上高溫熔化而低溫固化的聚乙二醇材料，該材料遇水即化，在深部腦區(qū)植入過(guò)程中，電極上的聚乙二醇接觸到腦組織上的液體就會(huì)逐漸融化，最終只將電極絲垂直的扎入到目標(biāo)腦區(qū)內(nèi)，需要注意的是這里的聚乙二醇材料一旦融化就不能二次使用，因此這種電極只能穿刺一次使用。
  雖然微絲陣列電極應(yīng)用比較廣，但對(duì)于延腦以及脊髓等稍微硬一點(diǎn)的組織，微絲的硬度是無(wú)法直接刺入進(jìn)去，而微針電極對(duì)這類場(chǎng)景就更加適用。微針電極通常使用較為粗一點(diǎn)的鎢絲或其他硬質(zhì)材料為基礎(chǔ)絲材，直徑一般在25um以上，甚至100um以上，電極絲的尖端處通過(guò)研磨制成錐形的尖端，最細(xì)的尖端甚至能做到2um，雖然微針電極絲的直徑比微絲電極的直徑粗，但它具有極細(xì)的尖端，依然非常輕松的穿刺入組織內(nèi)進(jìn)行記錄或者刺激，而且由這種電極組合出的陣列，基本不需要聚乙二醇的加固也是能夠刺入深部腦區(qū)內(nèi)，因此在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上給麻醉狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物做急性記錄實(shí)驗(yàn)時(shí)，是可以進(jìn)行多次插拔，重復(fù)使用，這大大減少了實(shí)驗(yàn)成本。另外微針電極的暴露點(diǎn)大小都是可控的，不像微絲那樣只能做出一個(gè)固定的橫切面作為記錄觸點(diǎn)，微針電極的尖端暴露點(diǎn)可以從最小的3-5um大小一直做到100um以上，暴露點(diǎn)的面積大小與電極的阻抗值具有反向相關(guān)性，即同等條件下，暴露點(diǎn)面積越小，阻抗越高，這樣就能適合不同體積的細(xì)胞記錄或刺激，比如將尖端做至2-3um大小，可以對(duì)昆蟲(chóng)類動(dòng)物的神經(jīng)元進(jìn)行記錄，如蜜蜂，這個(gè)是微絲電極不可能實(shí)現(xiàn)的。
   
目前這兩類電極均可向廠家（科斗腦機(jī)）申請(qǐng)免費(fèi)的相關(guān)商用樣品試用。