The Utah Electrode Array (UEA) and its different variants have become a gold standard in penetrating high channel count neural electrode for bi-directional neuroprostheses (simultaneous recording and stimulation). However, despite its usage in numerous applications, it has one major drawback of having only one active site per shaft, which is at the tip of the shaft. In this work, we are demonstrating a next-generation device, the Utah Multisite Electrode Array (UMEA), which is capable of having multiple sites around the shaft and also retaining the site at the tip. The UMEA can have up to 9 sites per shaft (hence can accommodate 900 active sites) while retaining the form factor of the conventional UEA with 100 sites. However, in this work and to show the proof of concept, the UMEA was fabricated with one active site at the tip and two around the shaft at different heights; thus, three active sites per shaft. The UMEA device is fabricated using a 3D shadow mask patterning technology, which is suitable for a batch fabrication process for these out-of-plane structures. The UMEA was characterized by in-vitro tests to showcase the electrochemical properties of the shaft sites for bi-directional neuroprostheses in contrast to the traditional tip sites of the standard UEA. The UMEA not only improves the channel density of conventional UEAs and hence can access a larger population of neurons, but also enhances the recording and stimulation capabilities from different layers of the human cortex without further increasing the risk of neuronal damage. [2020-0239]

中文翻译：

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具有 3D 记录和刺激能力的平面外高通道密度微电极神经阵列的制造

犹他电极阵列 (UEA) 及其不同变体已成为用于双向神经假体（同时记录和刺激）的穿透性高通道数神经电极的黄金标准。然而，尽管它在许多应用中使用，但它有一个主要缺点，即每个轴只有一个活动位点，位于轴的尖端。在这项工作中，我们展示了一种下一代设备，即犹他州多点电极阵列 (UMEA)，它能够在轴周围具有多个位置，并且还可以将位置保留在尖端。UMEA 每个轴最多可以有 9 个站点（因此可以容纳 900 个活动站点），同时保留具有 100 个站点的传统 UEA 的外形。然而，在这项工作中，为了展示概念证明，UMEA 的尖端有一个活动位点，轴周围有两个不同高度的活动位点；因此，每个轴有三个活动位点。UMEA 器件是使用 3D 阴影掩模图案化技术制造的，适用于这些平面外结构的批量制造工艺。UMEA 通过体外测试进行表征，以展示双向神经假体的轴部位与标准 UEA 的传统尖端部位相比的电化学特性。UMEA 不仅提高了传统 UEA 的通道密度，因此可以访问更多的神经元，而且还增强了来自人类皮层不同层的记录和刺激能力，而不会进一步增加神经元损伤的风险。[2020-0239] UMEA 器件是使用 3D 阴影掩模图案化技术制造的，适用于这些平面外结构的批量制造工艺。UMEA 通过体外测试进行表征，以展示双向神经假体的轴部位与标准 UEA 的传统尖端部位相比的电化学特性。UMEA 不仅提高了传统 UEA 的通道密度，因此可以访问更多的神经元，而且还增强了来自人类皮层不同层的记录和刺激能力，而不会进一步增加神经元损伤的风险。[2020-0239] UMEA 器件是使用 3D 阴影掩模图案化技术制造的，适用于这些平面外结构的批量制造工艺。UMEA 通过体外测试进行表征，以展示双向神经假体的轴部位与标准 UEA 的传统尖端部位相比的电化学特性。UMEA 不仅提高了传统 UEA 的通道密度，因此可以访问更多的神经元，而且还增强了来自人类皮层不同层的记录和刺激能力，而不会进一步增加神经元损伤的风险。[2020-0239] UMEA 通过体外测试进行表征，以展示双向神经假体的轴部位与标准 UEA 的传统尖端部位相比的电化学特性。UMEA 不仅提高了传统 UEA 的通道密度，因此可以访问更多的神经元，而且还增强了来自人类皮层不同层的记录和刺激能力，而不会进一步增加神经元损伤的风险。[2020-0239] UMEA 通过体外测试进行表征，以展示双向神经假体的轴部位与标准 UEA 的传统尖端部位相比的电化学特性。UMEA 不仅提高了传统 UEA 的通道密度，因此可以访问更多的神经元，而且还增强了来自人类皮层不同层的记录和刺激能力，而不会进一步增加神经元损伤的风险。[2020-0239] 而且还增强了来自人类皮层不同层的记录和刺激能力，而不会进一步增加神经元损伤的风险。[2020-0239] 而且还增强了来自人类皮层不同层的记录和刺激能力，而不会进一步增加神经元损伤的风险。[2020-0239]