[發明專利]神經組織刺激復合材料、復合膜及神經組織假體

在審

• 申請號: 201911307183.0
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN111013014A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 杜學敏;王芳;趙啟龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: A61N1/36
• 分類號: A61N1/36;A61L27/18;A61L27/16;A61L27/08;A61L27/02
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強;陳聰

本發明提供一種神經組織刺激復合材料，其包括柔性壓電聚合物材料和分布在柔性壓電聚合物材料中的無機光致應變材料。本發明的神經組織刺激復合材料，在波長為200nm?2500nm的光照下，可產生刺激神經細胞的電信號。本發明還提供一種神經組織刺激復合膜和神經組織假體。

技術領域

本發明涉及可植入神經組織材料領域，具體涉及一種神經組織刺激復合材料、復合膜及神經組織假體。

背景技術

視覺是人類獲取信息的最重要途徑之一。視網膜退行性疾病如視網膜色素變性、黃斑變性等是導致成年人致盲的主要原因，這類疾病迄今為止還沒有有效的臨床治療方法。研究發現，視網膜退化或者感光細胞病變導致的失明，盲人視覺通路上仍然有相當數量的神經元功能是保持完好的，因此可植入人工視網膜刺激神經細胞以恢復部分視覺能力。目前，有一些植入式電子設備作為視覺假體，通過微處理器對外界圖像信息進行加工處理后，利用植入體內的微電極陣列對視覺神經通路功能完好的神經元施加脈沖電流刺激，在一定程度上恢復患者視覺。這類視覺假體已經在臨床上證實了其有效性，為失明患者帶來了福音。但是這類視覺假體通常需要外接供能單元和無線傳輸控制，給植入手術帶來很大的困難，同時微電極陣列的電極密度較低，在一定程度上影響了視覺的空間分辨率，而且設備復雜，存在信號串擾、產熱較多、封裝困難等問題。

近年來，基于光電效應的無源型視覺假體得以發展，因為這類視覺假體無需上述復雜結構，直接將光信號轉化為電信號并刺激視網膜神經節細胞，大大的降低的手術難度，同時具有結構簡單，成本低等優勢，被視為人造視網膜的理想解決方案。但是，目前能夠達到神經細胞刺激閾值的無源型視覺假體，響應波長窄，實際使用中受到限制。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種神經組織刺激復合材料，其在波長為200nm-2500nm的光照下，可產生刺激神經細胞的電信號。

此外，還有必要提供一種神經組織刺激復合膜。

此外，還有必要提供一種神經組織假體。

本發明提供一種神經組織刺激復合材料，其包括柔性壓電聚合物材料和分布在柔性壓電聚合物材料中的無機光致應變材料。

進一步地，所述柔性壓電聚合物材料選自聚偏氟乙烯及其共聚物、碳原子數為奇數的尼龍、聚丙烯腈、聚酰亞胺、聚亞乙烯基二氰及其共聚物、聚脲、聚苯基氰基醚、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、鐵電液晶中的至少一種。

進一步地，所述無機光致應變材料選自無機鐵電材料、無機半導體材料和無機光熱形變材料中的至少一種。

進一步地，所述無機鐵電材料選自鈦酸鉛、鈦酸鋇、鈮酸鉀、鈮酸鋰、鉭酸鋰、鈦酸鉍、鉍層狀鈣鈦礦結構鐵電體、鎢青銅型鐵電體、鐵酸鉍、磷酸二氫鉀、硫酸三甘酸氨、羅息鹽、鈣鈦礦型有機金屬鹵化物鐵電體、釕酸鍶及上述的摻雜化合物中的至少一種；所述無機半導體材料選自硅、鎘、硫化鎘、砷化鎵中的至少一種；所述無機光熱形變材料選自碳納米管、石墨烯、黑磷中的至少一種。

進一步地，所述柔性壓電聚合物材料和無機光致應變材料的重量比為100：(1-50)。

進一步地，無機光致應變材料所述無機光致應變材料為顆粒狀、線狀、管狀或片狀。

進一步地，顆粒狀所述無機光致應變材料的粒徑為1nm-100μm；線狀或管狀所述無機光致應變材料的長度為10nm-100μm，直徑為1nm-10μm；片狀所述無機光致應變材料的厚度為1nm-10μm。

本發明還提供一種神經組織刺激復合膜，所述復合膜由上述的神經組織刺激復合材料制得。

進一步地，所述復合膜的厚度為1μm-2000μm。

本發明還提供一種神經組織假體，其由上述的神經組織刺激復合材料制得。