Development of iridium-bismuth-oxide coatings for use in neural stimulating electrodes
Bibliographic record
Abstract
Implantable neural prosthetics with stimulating electrodes is an increasingly-employed medical practice to treat neural disability.Further development of prosthetics to recover complex neuron function requires electrodes with higher capacity to delivery charge to neuron.Ir-oxide is currently considered as state-of-the-art stimulating electrode material.However, further improvement of its properties is needed.Consequently, in this work, addition of bismuth to Ir-oxide to produce IrxBi1-x-oxide coatings of various composition (x = 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 and 1.0) were fabricated by thermal deposition of their salts on a titanium substrate, and their charge-storage/delivery capacity, surface morphology, crystalline structure and biocompatibility was evaluated.The mixed metal oxides were characterized as consisting of multi-oxide states of Ir and Bi.It was found that only a 20mol.%addition of bismuth to Ir-oxide to produce Ir0.8Bi0.2-oixdeyielded superior properties to Ir-oxide.This electrode exhibited a five-fold increase in charge storage capacity over the Ir-oxide electrode, yielding 26.8 mC/cm 2 .At the same time, this electrode yielded the lowest impedance at 1 kHz.The superior performance of Ir0.8Bi0.2-oixdewas explained to originate from change in lattice structure upon introduction of Bi to Ir-oxide, which enables better access of H + and OH -ions deeper into the oxide structure, thus yielding a higher charge storage capacity.The Ir0.8Bi0.2oixdeelectrode also showed good stability and biocompatibility, which makes potentially a better candidate for neural stimulating electrodes than the current state-ofthe-art Ir-oxide. II Abré géLes prothèses neurales implantables avec électrodes de stimulation constituent une pratique médicale de plus en plus employée dans le traitement d'incapacité neurales.Le développement davantage de prothèses pour rétablir une fonction neuronale complexe nécessite des électrodes ayant une capacité plus élevée pour délivrer la charge au neurone.L'oxyde d'Ir est actuellement considéré comme un matériau d'électrode de stimulation supérieur.Cependant, une amélioration de ses propriétés est nécessaire.Pour cette raison, dans ce travail, l'addition de bismuth à l'oxyde de Ir pour produire des revêtements d'IrxBi1-x-oxydes de compositions diverses (x = 0, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 et 1,0) ont été fabriquées par le processus bien établi « décomposition thermique » de leurs sels sur des titane substrats, et leur capacité de stockage/livre de charge, leur morphologie de surface, leur structure cristalline et leur biocompatibilité ont été évalués.Les oxydes métalliques mixtes fabriquées dans le projet ont constituées d'Ir et de Bi selon des technique de caractérisation.Il a été constaté que seule une addition de 20% en moles de bismuth à l'oxyde d'Ir pour produire de l'Ir0.8Bi0.2-oxydedonnait des propriétés supérieures à celles de l'oxyde d'Ir.Cette électrode présentait une capacité de stockage cinq fois plus élevé que l'électrode en oxyde d'Ir, ce qui donnait 26.8mC/cm 2 .Au même temps, cette électrode produisait la plus faible impédance à 1 kHz.La performance supérieure d'Ir0.8Bi0.2-oixdeest expliqué par le changement de structure du réseau lors de l'introduction de Bi dans l'oxyde d'Ir, ce qui permet un meilleur accès approfondi des ions H + et OH-à la structure de l'oxyde, produisant ainsi une capacité de stockage plus élevée.L'électrode Ir0.8Bi0.2-oxyde a également montré une bonne stabilité et une bonne biocompatibilité, ce qui fait en sorte que ce-dernier a la potentielle d'être un meilleur candidat pour les électrodes de stimulation neurale que l'oxyde d'Ir.
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How this classification was reachedexpand
Full frame machine prediction
Teacher imitationNot calibrated prevalence, not ground truth. Human validation pending. The Gemma side is a direct model label for every work in the frame, read from the title-only record. The Codex side is a classifier learned from the 10,348 direct Codex labels and calibrated to design-weighted sample rates; fields without enough sample support carry no Codex call. Candidate is the union of the two sides; consensus is their intersection. These outputs are machine_predicted_unvalidated and are not human labels.
Distilled classifier scores by category (both heads)
| Category | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Metaresearch | 0.000 | 0.000 |
| Meta-epidemiology (narrow) | 0.000 | 0.000 |
| Meta-epidemiology (broad) | 0.000 | 0.000 |
| Bibliometrics | 0.000 | 0.000 |
| Science and technology studies | 0.000 | 0.000 |
| Scholarly communication | 0.000 | 0.000 |
| Open science | 0.000 | 0.000 |
| Research integrity | 0.000 | 0.000 |
| Insufficient payload (model declined to judge) | 0.001 | 0.000 |
Machine scores (provisional)
The two teacher heads of the student model, read on this work. A score orders the frame for review; it never asserts a category, and the validation status ships verbatim with every row.
Baseline scores from an immature model (maturity gate not passed, 7 training rounds). Scores rank; they never assert a category.
score_only:v0-immature-baseline · verbatim from the scoring run: score_only means the number may rank works, and no category label ships from itClassification
machine, unvalidatedMachine predicted; a candidate call from one source (direct Gemma or distilled Codex), not a consensus.
How this classification was reached, model by model and score by score, is at the end of the page under "How this classification was reached".