Dissertação

MR sensors Incorporated in Silicon Needles to Measure Magnetic Neuronal Response EVALUATED

O objetivo do trabalho descrito é o desenvolvimento de uma ferramenta alternativa em neurociências, baseada em sensores magnetorresistivos. Estes sensores, Válvulas de Spin, foram incorporados em agulhas de silicone para serem inseridas no cérebro e medir o campo magnético gerado pelas correntes iónicas derivadas da atividade neuronal. Estes campos magnéticos possuem intensidades extremamente baixas. Sendo difíceis de medir, é necessário que os sensores possuam ruído intrínseco e detetividades reduzidos e elevadas sensibilidades. Para aumentar o rácio sinal/ruído do sinal, são necessárias técnicas de processamento. Foram feitas médias com a mesma frequência de estimulação dos neurónios. Os passos envolvidos na microfabricação dos sensores e na sua caracterização foram realizados nas instalações do INESC-MN e são descritos. As experiências biológicas foram realizadas em fatias de hipocampo de rato, uma vez que é uma estrutura cerebral com vias neuronais bem definidas e estudadas. As experiências in vitro foram realizadas nas instalações do Instituto de Medicina Molecular recorrendo a uma montagem para aquisição de potenciais de campo local. Os sensores fabricados atingiram sensibilidades na ordem dos V/T e detetividades na ordem das dezenas de nT/Hz1/2 em baixas frequências e na ordem dos nT/Hz1/2 em altas frequências, sem incorporação de guias de fluxo. Com guias de fluxo incorporadas a sensibilidade aumentou e a detetividade diminuiu num fator de 10, atingindo detetividades na ordem das centenas de pT/Hz1/2 em altas frequências. Estes sensores foram bem-sucedidos na medição de campos magnéticos gerados pela atividade síncrona das células piramidais do hipocampo, na ordem das dezenas de nT.
microfabricação, sensor magnetorresistivo, hipocampo, Actividade neuronal magnética, campo magnético, detetividade

Dezembro 15, 2015, 13:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Ana Maria Ferreira de Sousa Sebastião

Instituto de Medicina Molecular (IMM)

Doutora

ORIENTADOR

Susana Isabel Pinheiro Cardoso de Freitas

Departamento de Física (DF)

Professor Associado