Publication

Multisite monitoring of choline using biosensor microprobe arrays in combination with CMOS circuitry

Résumé

A miniature device enabling parallel in vivo detection of the neurotransmitter choline in multiple brain regions of freely behaving rodents is presented. This is achieved by combining a biosensor microprobe array with a custom-developed CMOS chip. Each silicon microprobe comprises multiple platinum electrodes that are coated with an enzymatic membrane and a permselective layer for selective detection of choline. The biosensors, based on the principle of amperometric detection, exhibit a sensitivity of 157 +/- 35 mu A mM(-1) cm(-2), a limit of detection of below 1 mu M, and a response time in the range of 1 s. With on-chip digitalization and multiplexing, parallel recordings can be performed at a high signal-to-noise ratio with minimal space requirements and with substantial reduction of external signal interference. The layout of the integrated circuitry allows for versatile configuration of the current range and can, therefore, also be used for functionalization of the electrodes before use. The result is a compact, highly integrated system, very convenient for on-site measurements.

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Rapport signal sur bruit
En électronique, le rapport signal sur bruit (SNR, ) est le rapport des puissances entre la partie du signal qui représente une information et le reste, qui constitue un bruit de fond. Il est un indicateur de la qualité de la transmission d'une information. L'expression d'un rapport signal sur bruit se fonde implicitement sur le principe de superposition, qui pose que le signal total est la somme de ces composantes. Cette condition n'est vraie que si le phénomène concerné est linéaire.
Circuit intégré à signaux mixtes
A mixed-signal integrated circuit is any integrated circuit that has both analog circuits and digital circuits on a single semiconductor die. Their usage has grown dramatically with the increased use of cell phones, telecommunications, portable electronics, and automobiles with electronics and digital sensors. Integrated circuits (ICs) are generally classified as digital (e.g. a microprocessor) or analog (e.g. an operational amplifier). Mixed-signal ICs contain both digital and analog circuitry on the same chip, and sometimes embedded software.
Application-specific integrated circuit
vignette|Un ASIC. Un ASIC (acronyme de l'anglais application-specific integrated circuit, littéralement « circuit intégré propre à une application ») est un circuit intégré spécialisé. En général, il regroupe sur la même puce un ou sur mesure. thumb|Autre exemple de puce ASIC. L'intérêt de l'intégration est de réduire les coûts de production et d'augmenter la fiabilité. Avantage pour le maître d'œuvre : un contrôle total du produit et un coût de production réduit.
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