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申请/专利权人：中北大学

摘要：本发明公开了一种基于活体嗅觉细胞共融MEMS的高灵敏嗅觉传感器，涉及微电子机械系统器件领域。包括从上到下所设置的PDMS盖片、温控层、PDMS隔膜、PDMS防呆凹槽层、细胞腔室层与玻璃衬底层；PDMS盖片、温控层、PDMS隔膜从上到下依次键合为第一整体，PDMS防呆凹槽层、细胞腔室层与玻璃衬底层，从上到下依次键合为第二整体，第一整体与第二整体通过键合的方式连接为一体。本发明具有高灵敏度、高分辨率、高选择性、微型化，嗅觉细胞体积小，还具有自我修复能力，能够延长传感器的使用寿命；低能耗，快速响应，良好的稳定性。本发明使嗅觉细胞生存在适宜的环境下以保持细胞良好的生理状态，从而实现传感器的高稳定性运行。

主权项：1.一种基于活体嗅觉细胞共融MEMS的高灵敏嗅觉传感器，其特征在于：包括从上到下所设置的PDMS盖片（1）、温控层（2）、PDMS隔膜（3）、PDMS防呆凹槽层（4）、细胞腔室层（5）与玻璃衬底层（6）；所述PDMS盖片（1）、温控层（2）、PDMS隔膜（3）从上到下依次键合为第一整体，所述PDMS防呆凹槽层（4）、细胞腔室层（5）与玻璃衬底层（6），从上到下依次键合为第二整体，所述第一整体与第二整体通过键合的方式连接为一体；所述PDMS盖片（1）包括第一PDMS固定框（101），所述第一PDMS固定框（101）的中部设有多组第一通气孔（102），所述第一PDMS固定框（101）的右侧开有一对加热元件接口（103）与一对温度测量接口（104）；所述PDMS隔膜（3）包括第二PDMS固定框（301），所述第二PDMS固定框（301）上也开有多组第二通气孔（302），所述第一通气孔（102）与第二通气孔（302）的位置正对匹配；所述温控层（2）包括加热元件（201）与温度测量元件（202），所述加热元件（201）与温度测量元件（202）均安装于第二PDMS固定框（301）的顶面，所述加热元件（201）为一体平铺且形状对称的加热电极片，加热电极片的形状呈对称的蛇形，且加热电极片的电路输入输出端口位置与加热元件接口（103）的位置相匹配，所述温度测量元件（202）位于加热元件（201）内侧，也为一体平铺且形状对称的测温电极片，所述温度测量元件（202）所设置的位置贴近加热元件（201），形成T形回路且设有两个温度输出端，所述温度测量元件（202）的两个温度输出端与温度测量接口（104）的位置相匹配；所述第一通气孔（102）及第二通气孔（302）的位置设置于加热元件（201）的外围与加热板的蛇形间隙处；所述第二PDMS固定框（301）的底面上设有一个方形凸起（303），所述方形凸起（303）的左侧设有一个三角形缺口、右侧设有一个三角形凸起；所述PDMS防呆凹槽层（4）为第三PDMS固定框（401），所述第三PDMS固定框（401）呈框形，其内侧的防呆凹槽（402）的形状与方形凸起（303）的形状相匹配；所述细胞腔室层（5）包括第四PDMS固定框（501），所述第四PDMS固定框（501）内部为空心、且空心处形成细胞腔室（502）；所述细胞腔室（502）内设有多个活体嗅觉感受细胞（503）；所述玻璃衬底层（6）包括玻璃衬底（601），所述活体嗅觉感受细胞（503）均匀排布设置于玻璃衬底（601）顶面，所述玻璃衬底（601）的顶面上还设有参考电极片（602）、微电极（603）、引线（604）与记录电极焊盘（605），每条引线（604）将相应的微电极（603）与记录电极焊盘（605）连接起来，每个活体嗅觉感受细胞（503）对应匹配连接一个微电极（603），微电极（603）的位置与相应的活体嗅觉感受细胞（503）位置相同、且位于活体嗅觉感受细胞（503）的底面，所有的记录电极焊盘（605）分为两组，一组位于玻璃衬底（601）前侧，另一组位于玻璃衬底（601）的后侧；所述参考电极片（602）位于玻璃衬底（601）的左侧；所述第一PDMS固定框（101）、第二PDMS固定框（301）、第三PDMS固定框（401）、第四PDMS固定框（501）与玻璃衬底（601）的外围形状均相同，均呈方形；所述第一PDMS固定框（101）、第二PDMS固定框（301）、第三PDMS固定框（401）与第四PDMS固定框（501）的左侧边缘均开有一个U形方槽，所开U形方槽上下对齐且与参考电极片（602）的位置相匹配，从而形成参考电极接口（7），所述第一PDMS固定框（101）、第二PDMS固定框（301）、第三PDMS固定框（401）与第四PDMS固定框（501）的前后边缘处各开有一排小U形方槽，所开的小U形方槽尺寸相同且上下对齐形成记录电极接口（8）；位于前侧的一排小U形方槽与玻璃衬底（601）前侧的一组记录电极焊盘（605）位置相匹配；位于后侧的一排小U形方槽与玻璃衬底（601）后侧的一组记录电极焊盘（605）位置相匹配。

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百度查询： 中北大学 一种基于活体嗅觉细胞共融MEMS的高灵敏嗅觉传感器