Publicação
Sensor de temperatura em filme fino para aplicação em sondas neuronais
| Resumo: | A utilização da tecnologia MEMS no fabrico de sondas capazes de interagir com o sistema nervoso ao nível celular através de estimulação ótica é já uma realidade. Porém, estes microssistemas possuem limitações a diferentes níveis. As sondas neuronais dotadas de estimulação ótica (denominadas de “optrodes”) através de μLEDs possibilitam resolver o problema da liberdade de movimentos do sujeito em estudo, pois permitem o acoplamento de um sistema de comunicação sem fios. O problema que o tema desta dissertação visa resolver, é monitorizar o aquecimento colateral do tecido neuronal devido à utilização de μLEDs em optrodes para estimulação cerebral profunda. As células neuronais danificam-se quando a sua temperatura sobe repentinamente mais de 1 ⁰C. Esta dissertação propõem a inclusão de um sensor de temperatura em filme fino nos optrodes de μLEDs. O sensor de temperatura permitirá monitorizar a temperatura do tecido cerebral. O sensor de temperatura em filmes finos desenvolvido tem em conta as dimensões e a compatibilidade das tecnologias e materiais com os utilizados no optrode em desenvolvimento no projeto de investigação “Brain-Lighting”. O projeto “Brain-Lighting” é liderado pela empresa INOVA+ em parceria com a Universidade do Minho e a Fundação Champalimaud. Existem vários tipos de sensor de temperatura e após estudo prévio, foi escolhida a termorresistência (RTD). Foram fabricados sobre um substrato de silício sensores em dois materiais: níquel e platina. Os sensores em níquel têm dimensões na ordem dos milímetros e foram padronizados recorrendo a máscaras de sombra. Os sensores em platina foram padronizados através de técnicas de litografia, permitindo atingir as dimensões exigidas pela sonda neuronal alvo. Para os contactos dos dois tipos de sensores foi utilizado o alumínio. Os filmes-finos de alumínio e níquel foram depositados por feixe de eletrões e os filmes finos de platina foram depositados por pulverização catódica de corrente contínua. A caracterização dos sensores desenvolvidos foi realizada num forno com temperatura controlada. O método de Van der Pauw foi utilizado para determinar a resistividade dos materiais e a espectroscopia de impedância eletroquímica para determinar a impedância. |
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| Autores principais: | Palha, José Marinho da Cruz |
| Assunto: | Termorresistência Temperatura Platina Silício Sonda neuronal Resistance temperature detector Temperature Platinum Silicon Neural probe |
| Ano: | 2017 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso restrito |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | A utilização da tecnologia MEMS no fabrico de sondas capazes de interagir com o sistema nervoso ao nível celular através de estimulação ótica é já uma realidade. Porém, estes microssistemas possuem limitações a diferentes níveis. As sondas neuronais dotadas de estimulação ótica (denominadas de “optrodes”) através de μLEDs possibilitam resolver o problema da liberdade de movimentos do sujeito em estudo, pois permitem o acoplamento de um sistema de comunicação sem fios. O problema que o tema desta dissertação visa resolver, é monitorizar o aquecimento colateral do tecido neuronal devido à utilização de μLEDs em optrodes para estimulação cerebral profunda. As células neuronais danificam-se quando a sua temperatura sobe repentinamente mais de 1 ⁰C. Esta dissertação propõem a inclusão de um sensor de temperatura em filme fino nos optrodes de μLEDs. O sensor de temperatura permitirá monitorizar a temperatura do tecido cerebral. O sensor de temperatura em filmes finos desenvolvido tem em conta as dimensões e a compatibilidade das tecnologias e materiais com os utilizados no optrode em desenvolvimento no projeto de investigação “Brain-Lighting”. O projeto “Brain-Lighting” é liderado pela empresa INOVA+ em parceria com a Universidade do Minho e a Fundação Champalimaud. Existem vários tipos de sensor de temperatura e após estudo prévio, foi escolhida a termorresistência (RTD). Foram fabricados sobre um substrato de silício sensores em dois materiais: níquel e platina. Os sensores em níquel têm dimensões na ordem dos milímetros e foram padronizados recorrendo a máscaras de sombra. Os sensores em platina foram padronizados através de técnicas de litografia, permitindo atingir as dimensões exigidas pela sonda neuronal alvo. Para os contactos dos dois tipos de sensores foi utilizado o alumínio. Os filmes-finos de alumínio e níquel foram depositados por feixe de eletrões e os filmes finos de platina foram depositados por pulverização catódica de corrente contínua. A caracterização dos sensores desenvolvidos foi realizada num forno com temperatura controlada. O método de Van der Pauw foi utilizado para determinar a resistividade dos materiais e a espectroscopia de impedância eletroquímica para determinar a impedância. |
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