脑机接口电极制备技师考试试卷及答案

脑机接口电极制备技师考试试卷及答案填空题（10题，每题1分）1.脑机接口电极常用的惰性金属材料包括金、铂和______。2.光刻工艺中，去除未曝光光刻胶的步骤是______。3.柔性电极常用基底材料是聚酰亚胺和______。4.电极阻抗测试常用频率是______kHz。5.微电极阵列（MEA）图案转移的核心工艺是______。6.PDMS的中文名称是______。7.电镀可在电极表面沉积______以降低阻抗。8.电极脱水干燥常用试剂是______。9.Utah阵列电极的基底材料主要是______。10.影响电极空间分辨率的关键参数是______。单项选择题（10题，每题2分）1.下列哪种材料不适合作为电极基底？A.硅B.玻璃C.铝D.聚酰亚胺2.电极阻抗过高会直接导致：A.信号失真B.生物相容性提高C.寿命延长D.串扰增加3.沉积金属电极层的常用工艺是：A.光刻B.溅射C.刻蚀D.旋涂4.植入式电极合格阻抗标准（@1kHz）是：A.<1kΩB.<1MΩC.<10MΩD.<100MΩ5.提高电极生物相容性的方法是：A.电镀铂黑B.等离子体改性C.增加厚度D.提高阻抗6.Michigan阵列属于：A.柔性表面电极B.刚性植入电极C.无线电极D.光电极7.去除未被光刻胶覆盖金属层的工艺是：A.显影B.刻蚀C.前烘D.后烘8.下列哪种不是常用绝缘层材料？A.聚酰亚胺B.环氧树脂C.铜D.paryleneC9.微电极直径越小，空间分辨率：A.越高B.越低C.不变D.不确定10.电极封装的目的不包括：A.防体液侵蚀B.隔离串扰C.提高相容性D.增加重量多项选择题（10题，每题2分，多选/少选不得分）1.电极常用金属材料包括：A.金B.铂C.钨D.钛2.常用绝缘层材料有：A.聚酰亚胺B.PDMSC.环氧树脂D.玻璃3.影响生物相容性的因素包括：A.表面粗糙度B.材料种类C.封装完整性D.阻抗大小4.光刻关键步骤包括：A.旋涂光刻胶B.曝光C.显影D.电镀5.电极类型包括：A.Utah阵列B.Michigan阵列C.柔性表面电极D.光电极6.降低阻抗的方法包括：A.电镀铂黑B.减小直径C.修饰导电聚合物D.增加绝缘层厚度7.电极清洗步骤包括：A.超声清洗B.乙醇脱水C.等离子体处理D.电镀8.柔性电极关键技术包括：A.薄基底制备B.波浪形结构C.刚性封装D.厚金属层沉积9.电极测试内容包括：A.阻抗测试B.生物相容性测试C.机械稳定性测试D.重量测试10.电极表面修饰方法包括：A.接枝RGD肽B.涂覆PEGC.电镀铂黑D.光刻判断题（10题，每题2分，√/×）1.聚酰亚胺是柔性电极常用基底。（）2.电极阻抗越低，信号质量越好。（）3.电镀可制备电极表面修饰层。（）4.微电极直径越大，分辨率越高。（）5.PDMS生物相容性优于环氧树脂。（）6.光刻不需要掩模。（）7.Utah阵列是柔性电极。（）8.等离子体改性提高表面亲水性。（）9.封装越厚，机械稳定性越好。（）10.银是电极常用材料。（）简答题（4题，每题5分）1.简述光刻工艺的主要步骤。答案：光刻是图案转移核心步骤，流程为：①基底清洗（超声+乙醇脱水除杂）；②旋涂光刻胶（控制转速得均匀胶层，厚度1-5μm）；③前烘（80-100℃除溶剂固化）；④曝光（掩模紫外曝光，使曝光区胶交联/溶解）；⑤显影（显影液去除未曝光/曝光区胶，得目标图案）；⑥后烘（120-150℃增强胶层附着力）。需严格控制曝光剂量、显影时间，避免图案变形。2.电极生物相容性处理的常见方法？答案：常见方法：①等离子体改性（氧等离子体引入-OH、-COOH，提高亲水性）；②表面修饰（接枝胶原蛋白、RGD肽，促进神经细胞黏附）；③聚合物涂层（涂覆PEG减少炎症）；④钝化处理（金/铂覆盖活性金属，降低毒性）。需平衡相容性与电学性能，避免修饰层影响阻抗。3.MEA封装的目的及常用材料？答案：封装目的：①保护内部结构防体液侵蚀；②隔离串扰提高信号特异性；③增强机械稳定性适配植入环境。常用材料：①刚性材料（环氧树脂、玻璃，部分植入电极）；②柔性材料（聚酰亚胺、PDMS，柔性电极）；③生物相容性材料（paryleneC，薄涂层兼具绝缘与柔性）。4.电极阻抗测试方法及合格标准？答案：常用方法：电化学阻抗谱（EIS）或阻抗分析仪，测试频率1kHz。合格标准：植入式电极<1MΩ@1kHz，柔性表面电极<10kΩ@1kHz。阻抗过高需电镀铂黑/修饰导电聚合物；过低需检查绝缘层破损。讨论题（2题，每题5分）1.如何平衡电极的机械稳定性与柔性？答案：脑组织模量~1kPa，电极需适配柔性同时稳定。策略：①基底复合（聚酰亚胺+PDMS，厚度10-50μm）；②结构设计（波浪形、网格状分散应力）；③薄封装（paryleneC<1μm，绝缘不增刚性）；④阵列优化（微电极间距避免应力集中）。需通过拉伸（断裂应变>20%）、弯曲测试验证，确保长期植入不损伤脑组织。2.电镀铂黑对电极性能的影响及注意事项？答案：影响：①降低阻抗（1-2个数量级），提高信噪比；②增加粗糙度促进细胞黏附；③提高电流承载能力。注意事项：①参数控制（电流密度0.5-2mA/cm²，时间30-60s，避免颗粒脱落）；②基底兼容（仅适用于铂/金，活性金属需钝化）；③相容性（铂黑易吸附蛋白，需等离子体改性）；④长期稳定（加添加剂提高附着力）。---答案汇总填空题1.钨2.显影3.PDMS4.15.光刻6.聚二甲基硅氧烷7.铂黑8.乙醇9.硅10.电极直径单项选择