[發明專利]一種有機生物相容性阻變神經仿生器件及制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710686707.6
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107425119B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 閆小兵;趙乾龍;趙建輝
• 申請（專利權）人: 河北大學
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 石家莊國域專利商標事務所有限公司 13112
• 代理人: 白利霞;蘇艷肅

1.一種具有有機生物相容性的阻變神經仿生器件，其特征在于，包括ITO玻璃襯底、在ITO玻璃襯底的ITO膜上依次生長有復合有機蛋白膜和Ag電極膜；所述復合有機蛋白膜為摻有銀的羊毛角蛋白和蠶絲蛋白的復合膜；所述復合有機蛋白膜的厚度為5-50nm；

該器件在低阻態、高阻態轉變中間有若干中間電阻狀態，可用于多值存儲和神經突觸模擬；

所述復合有機蛋白膜的制備方法為：采用浸漬提拉方法使復合有機蛋白溶液粘在ITO玻璃襯底的ITO膜上，置于真空干燥器中真空干燥得到；所述復合有機蛋白溶液通過以下步驟制備：

A、制備羊毛角蛋白溶液：將干凈的羊毛置于混合水解液中，在30-70℃下攪動水解8-15h，過濾，將母液透析3-4天，將透析液在40-80℃濃縮8h，得質量比濃度為1-30%的羊毛角蛋白溶液；所述混合水解液為每100mL中含有4mol的尿素、0.1mol的Na₂S和0.02mol的SDS的混合水溶液；

B、制備蠶絲蛋白溶液：將蠶繭置于摩爾濃度為0.015-0.025mol/L的NaHCO₃溶液中煮沸10-50min，用水沖洗去除絲膠蛋白，將剩余的絲纖維溶解于9.0-9.5mol/L的LiBr溶液中，55-65℃保持2-6h，再用透析管在水中透析提取物，得質量比濃度為3-30%的蠶絲蛋白溶液；

C、制備摻銀的羊毛角蛋白溶液：將9-11mmol/L的HAgCl₄溶液與質量比濃度為5％的羊毛角蛋白溶液混合2-3min后，再加入0.8-1.2mol/L 的NaOH溶液混勻，將其置于20-50℃下放置8-15小時，得摻銀的羊毛角蛋白溶液，所述HAgCl₄溶液、羊毛角蛋白溶液和NaOH溶液的體積比為3-8mL:3-8mL:0.3-0.8mL；

D、制備復合有機蛋白溶液：將步驟B制備的蠶絲蛋白溶液和步驟C制備的摻銀的羊毛角蛋白溶液按體積比為1-4:4-16混合，得復合有機蛋白溶液。

2.根據權利要求1所述的具有有機生物相容性的阻變神經仿生器件，其特征在于，所述Ag電極膜為均布在所述復合有機蛋白膜上的直徑為0.05-0.3mm、厚度為50-200nm的圓形電極。

3.根據權利要求1所述的具有有機生物相容性的阻變神經仿生器件，其特征在于，所述ITO玻璃襯底為長有ITO膜、厚度為0.5-3 mm的玻璃襯底，其中ITO膜的厚度為50-80nm。