本公開涉及生物電子學，具體地涉及一種檢測探針和電路。

背景技術：

1、在信息化技術日益發(fā)展的今天，微波幾乎無處不在，研究微波對神經(jīng)元的影響，對于保護人類大腦健康發(fā)展有著重要的意義。

2、相關技術利用傳統(tǒng)振蕩器電路作為信號源，以產(chǎn)生高頻電信號（100mhz~65ghz），并將高頻電信號轉換為微波信號。微波信號可以對神經(jīng)元進行刺激，通過檢測受到微波信號刺激作用后的神經(jīng)元產(chǎn)生的電磁波信號，研究微波信號對于生物體的影響。

3、在實現(xiàn)本發(fā)明構思的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)相關技術中至少存在如下問題：相關技術中的傳統(tǒng)振蕩器尺寸較大、功耗高、在進行微波腦刺激時空間分辨率低、靶向性差，生物兼容性差，較難應用于高精度的植入式腦刺激。相關技術也一直未能深入研究微波對于特定腦區(qū)神經(jīng)元的影響。

技術實現(xiàn)思路

1、鑒于上述問題，本公開提供了一種檢測探針和電路。

2、根據(jù)本公開的第一個方面，提供了一種檢測探針，包括：自旋轉矩納米振蕩器，用于產(chǎn)生電信號。波導，用于將上述電信號轉換為微波信號。上述微波信號用于對神經(jīng)元進行刺激。自旋二極管，用于檢測受到微波信號刺激作用后的神經(jīng)元產(chǎn)生的電磁波信號，以實現(xiàn)植入式原位檢測。

3、根據(jù)本公開的實施例，上述自旋二極管基于整流效應對上述神經(jīng)元產(chǎn)生的電磁波信號進行檢測。

4、根據(jù)本公開的實施例，上述自旋轉矩納米振蕩器與上述自旋二極管并聯(lián)。

5、根據(jù)本公開的實施例，上述波導與上述自旋轉矩納米振蕩器串聯(lián)。

6、根據(jù)本公開的實施例，上述檢測探針還包括探針尖端，用于進行探針植入。

7、根據(jù)本公開的實施例，上述波導和上述自旋轉矩納米振蕩器靠近上述探針尖端。

8、根據(jù)本公開的實施例，上述自旋轉矩納米振蕩器和上述自旋二極管相對間隔設置。

9、根據(jù)本公開的實施例，上述自旋轉矩納米振蕩器被配置為基于非線性特性通過改變驅動電流的大小，來對振蕩的功率和頻率進行調(diào)節(jié)，以便改變經(jīng)上述波導轉換后得到的微波信號的頻率和功率。

10、根據(jù)本公開的實施例，上述自旋轉矩納米振蕩器包括：參考層、隔離層和自由層。上述自旋轉矩納米振蕩器的尺寸范圍包括100~300nm。

11、本公開的第二方面提供了一種電路，包括：自旋轉矩納米振蕩器，用于產(chǎn)生電信號。控制電路，用于基于控制信號調(diào)整上述電信號的頻率和功率。波導，用于將上述電信號轉換為微波信號。自旋二極管，用于檢測受到微波信號刺激作用后的神經(jīng)元產(chǎn)生的電磁波信號。信號處理電路，用于對上述電磁波信號進行放大和濾波處理，生成處理信號。上位機，響應于接收到的處理信號，生成上述控制信號。

12、根據(jù)本公開的實施例，通過將尺寸小和功耗低的自旋轉矩納米振蕩器和自旋二極管集成到同一檢測探針上，可以實現(xiàn)原位的檢測和刺激。檢測探針可以直接植入到生物體內(nèi)，以進行實時動態(tài)的檢測。與傳統(tǒng)的體外檢測相比，植入式原位檢測可以更直接地監(jiān)測到神經(jīng)元的活動狀態(tài)，對刺激區(qū)域和神經(jīng)元進行更精確的定位，以提供更精確的數(shù)據(jù)，獲得更高的空間分辨率。

技術特征：

1.一種檢測探針，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的檢測探針，其特征在于，所述自旋二極管基于整流效應對所述神經(jīng)元產(chǎn)生的電磁波信號進行檢測。

3.根據(jù)權利要求1所述的檢測探針，其特征在于，所述自旋轉矩納米振蕩器與所述自旋二極管并聯(lián)。

4.根據(jù)權利要求1所述的檢測探針，其特征在于，所述波導與所述自旋轉矩納米振蕩器串聯(lián)。

5.根據(jù)權利要求1所述的檢測探針，其特征在于，所述檢測探針還包括探針尖端，用于進行探針植入。

6.根據(jù)權利要求5所述的檢測探針，其特征在于，所述波導和所述自旋轉矩納米振蕩器靠近所述探針尖端。

7.根據(jù)權利要求1所述的檢測探針，其特征在于，所述自旋轉矩納米振蕩器和所述自旋二極管相對間隔設置。

8.根據(jù)權利要求1所述的檢測探針，其特征在于，所述自旋轉矩納米振蕩器被配置為基于非線性特性通過改變驅動電流的大小，來對振蕩的功率和頻率進行調(diào)節(jié)，以便改變經(jīng)所述波導轉換后得到的微波信號的頻率和功率。

9.根據(jù)權利要求1所述的檢測探針，其特征在于，所述自旋轉矩納米振蕩器包括：參考層、隔離層和自由層；所述自旋轉矩納米振蕩器的尺寸范圍包括100~300nm。

10.一種電路，其特征在于，包括：

技術總結
本公開提供了一種檢測探針，包括：自旋轉矩納米振蕩器，用于產(chǎn)生電信號；波導，用于將電信號轉換為微波信號；微波信號用于對神經(jīng)元進行刺激；自旋二極管，用于檢測受到微波信號刺激作用后的神經(jīng)元產(chǎn)生的電磁波信號，以實現(xiàn)植入式原位檢測。本公開還提供了一種電路。

技術研發(fā)人員：陳嘉民,石佳林,金珍虎
受保護的技術使用者：中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/9/29