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Dissertação

{en_GB=High sensitivity MR sensors incorporated in silicon needles for magnetic neuronal response detection} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=O trabalho efectuado nesta tese foca-se na medição de campos magnéticos originados no cérebro. Compreender como o cérebro funciona é ainda um desafio para os neurocientistas por isso é importante desenvolver uma ferramenta capaz de detectar campos magnéticos pequenos na ordem do picoTesla gerados no cérebro. Um equipamento de medida do potencial de campo local (LFP) localizado no Instituto de Medicina Molecular (IMM) foi usado para desenvolver experiências com dispositivos planares ou agulhas com sensores magnetoresisitivos (MR) funcionando como elemento de medida. Nas experiências foram usadas fatias de cérebro de rato para medir o campo magnético criado pela actividade neuronal. Esta tese descreve todos os passos desenvolvidos para a fabrico e optimização de uma ferramenta experimental em neurociências. Os sensores MR (válvulas de spin e junções de efeito de túnel) são usados como ferramenta que permite medir sinais magnéticos pequenos em experiências in vivo ou in vitro à temperatura ambiente. Foram fabricados diferentes sensores para conseguir elevadas detectividades e um baixo nível de ruído. Os melhores sensores com maior sensibilidade e uma componente do ruído 1/f reduzida são capazes de atingir detectividades abaixo de 1 nT a 30 Hz e centenas de pT a 1 kHz. , en=The work conducted in this thesis focused on the recording of magnetic signal from the brain. Understanding how the brain works is still a challenge for neuroscientists so it is important to develop tools capable to detect weak magnetic fields on the pT range generated in the brain. A Local Field Potential (LFP) setup at Instituto Medicina Molecular (IMM) was used in order to perform the experiments with a magnetoresitive (MR) planar array chip or a probe as measuring element. In the experiments a rat brain slices were used to measure the magnetic field created by the ionic currents. This thesis describes all steps carried out towards the development and optimization of an experimental tool in neurosciences. The magnetoresistive sensors (spin valve and magnetic tunnel junction) are used as a tool which allows measuring weak magnetic signals at room temperatures in in vitro and in vivo experiments. Different designs were made in order to achieve high detectivities and low noise level. The best sensors with high sensitivities and reduced 1/f noise component were able to reach detectivities down to 1 nT at 30 Hz and hundreds of pT at 1 kHz. }
Keywords: {pt=Neurociência, Hipocampo, Actividade neuronal, Campo magnético, Sensores Magnetoresistivos, Microfabricação, en=Neuroscience, Hippocampus, Neuronal activity, Magnetic field, Magnetoresistive sensors, Microfabrication}

Discussão: dezembro 5, 2014, 9:30