Sonde al silicio per le registrazioni dei processi mentali
Il cervello è considerato il solo oggetto inesplorato della Terra. I segreti del funzionamento del cervello e del sistema nervoso giacciono nelle numerose cellule neurali, le loro interconnessioni e le reti che ne risultano. L'osservazione del comportamento di queste piccole unità o piccoli insiemi di unità, spesso in risposta allo stimolo provocato di un evento comportamentale, richiede una strumentazione sofisticata. L'obiettivo di VSAMUEL era sviluppare questa strumentazione, basata su matrici di microelettrodi al silicio in grado di effettuare registrazioni multicanale dal tessuto nervoso in vivo. Per micro system technology (MST) si intendono sistemi miniaturizzati fabbricati usando la tecnologia micromeccanica. In neurobiologia, l'osservazione simultanea di più punti, con il minimo danno possibile al tessuto, è di primaria importanza. L'MST pertanto è particolarmente adatta alla produzione in lotti di sonde neurali con molteplici elettrodi, sia per la registrazione che per lo stimolo. Nell'ambito di VSAMUEL, è stato messo a punto un nuovo processo di micromachining per la produzione in lotti di sonde neurali al silicio. Questo processo è basato su tecniche alternative (un processo di stampaggio chimico del silicio a freddo) che, rispetto a quelle comunemente usate di stampaggio umido del silicio, dimostra varie caratteristiche interessanti in termini di limiti di progettazione, complessità, uniformità e manifatturazione. Il nuovo processo è adatto alla progettazione e manifattura di sonde a forchetta con matrici di elettrodi per la registrazione in 32 o in 64 punti. Inoltre è stata impostata una nuova procedura di misurazione per testare i microelettrodi. I chip della sonda sono montati su circuiti stampati flessibili (FPC), oppositamente studiati per il progetto. La tecnologia alla base degli FPC è una tecnologia specializzata di circuito stampato, in cui le piste sono stampate su materiali flessibili. Si tratta della soluzione trovata per interconnettere le sonde e i sistemi di preamplificazione comparativamente più grandi. L'orlo degli FPC è stato sviluppato per inserirsi nella base di appoggio e nelle posizioni delle piazzole saldate dei chip di sonda al silicio, mentre la traversa è modellata in modo da accoppiarsi con i preamplificatori. Le interconnessioni FPC sono prodotte nelle due versioni a 32 e a 64 canali. Il progetto VSAMUEL ha inoltre offerto una soluzione per il problema fondamentale delle distribuzioni spaziali desiderate degli elettrodi in base ai differenti esperimenti in campo neuroscientifico. Progettazioni standard fisse, basate sulle specifiche di specifici gruppi scientifici, sono spesso inadeguate per i singoli ricercatori. È stato dunque sviluppato un nuovo metodo, che si basa sulla scrittura diretta mediante litografia laser (DWL), grazie a cui è possibile l'attivazione a richiesta di certi elettrodi in una matrice standardizzata. I processi e i prodotti nati dal progetto sono stati testati e valutati con risultati promettenti. La ricerca di base in campo neuroscientifico, la ricerca farmaceutica e lo sviluppo di farmaci possono ricavare il massimo dagli strumenti offerti per l'avanzamento delle loro registrazioni ed esperimenti.
