[發(fā)明專利]一種基于酢漿草仿生結(jié)構(gòu)的柔性神經(jīng)微電極及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010633814.4
• 申請(qǐng)日: 2020-07-02
• 公開（公告）號(hào): CN111743537B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吉博文;馮慧成;常洪龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B5/293
• 分類號(hào): A61B5/293;A61B5/263;A61B5/273
• 代理公司: 西安凱多思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61290
• 代理人: 王鮮凱

1.一種基于酢漿草仿生結(jié)構(gòu)的柔性神經(jīng)微電極，其特征在于包括柔性電極基底(1)、聚乙烯絕緣護(hù)套包裹的漆包銅導(dǎo)線(3)、PDMS封裝包層(5)和金屬記錄電極點(diǎn)(7)；柔性電極基底(1)為三葉片的酢漿草掌狀復(fù)葉結(jié)構(gòu)，為三片倒三角葉片，每片葉狀結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立；葉片結(jié)構(gòu)上設(shè)有多根漆包銅導(dǎo)線(3)，所述漆包銅導(dǎo)線(3)的終點(diǎn)上設(shè)有金屬記錄電極點(diǎn)(7)，所述多根漆包銅導(dǎo)線(3)連接葉片展開的始端設(shè)有柔性電極焊盤(8)；多根漆包銅導(dǎo)線(3)在三葉片中心集束后形成葉桿，集束后的多根漆包銅導(dǎo)線(3)的外部為PDMS封裝包層(5)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于酢漿草仿生結(jié)構(gòu)的柔性神經(jīng)微電極，其特征在于：所述多根漆包銅導(dǎo)線(3)按照每個(gè)葉片形成一束，每束外部設(shè)有聚乙烯絕緣護(hù)套(4)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于酢漿草仿生結(jié)構(gòu)的柔性神經(jīng)微電極，其特征在于：所述多根漆包銅導(dǎo)線(3)在葉桿根部設(shè)有導(dǎo)線聚合處彈性密封膠(6)，保護(hù)漆包銅導(dǎo)線。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于酢漿草仿生結(jié)構(gòu)的柔性神經(jīng)微電極，其特征在于：利用導(dǎo)電銀漿(9)連接固定所述多根漆包銅導(dǎo)線(3)與對(duì)應(yīng)柔性電極焊盤(8)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于酢漿草仿生結(jié)構(gòu)的柔性神經(jīng)微電極，其特征在于：所述每根漆包銅導(dǎo)線(3)直徑為40～100微米。

6.一種制備權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述基于酢漿草仿生結(jié)構(gòu)的柔性神經(jīng)微電極的方法，

其特征在于步驟如下：

步驟1：在硅片上方沉積一層金屬鋁作為金屬犧牲層；

步驟2：在金屬犧牲層上方旋涂一層可光刻型聚酰亞胺材料，通過(guò)光刻、顯影、后烘得到圖形化聚酰亞胺襯底層，暴露出所有微電極位點(diǎn)和柔性電極基底輪廓；

步驟3：在聚酰亞胺襯底層上方濺射一層種子層，隨后濺射一層金屬導(dǎo)電層，最后再濺射一層種子層，之后在所述種子層上旋涂正性光刻膠，光刻圖形化，再通過(guò)離子束刻蝕形成金屬電極層；

步驟4：在金屬電極層上方旋涂一層可光刻型聚酰亞胺材料，光刻圖形化得到聚酰亞胺絕緣層，暴露出所有柔性電極焊盤和柔性電極基底輪廓；

步驟5：在聚酰亞胺絕緣層制備完成后，腐蝕金屬犧牲層，完成柔性電極釋放；

步驟6：在柔性電極釋放后，將金屬記錄電極點(diǎn)所在位置浸沒于刻蝕液，刻蝕掉金屬記錄電極點(diǎn)表面一層種子層，暴露出金屬導(dǎo)電層；

步驟7：將通過(guò)PDMS封裝好的漆包銅導(dǎo)線一端脫漆露出導(dǎo)電銅線，依次對(duì)準(zhǔn)柔性電極焊盤，并利用導(dǎo)電銀漿連接固定；

步驟8：在導(dǎo)電銀漿處，涂覆彈性密封膠進(jìn)行絕緣封裝，并在柔性電極基底中心導(dǎo)線聚合處同樣涂覆彈性密封膠，保證漆包銅導(dǎo)線和柔性電極基底之間形成可靠連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述金屬犧牲層，作為柔性電極基底的最后釋放層，厚度為100～1000納米。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述聚酰亞胺襯底層和聚酰亞胺絕緣層，每層厚度為2～20微米。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述金屬電極層包括三層金屬，組成為：鉻Cr/金Au/鉻Cr或鉻Cr/鉑Pt/鉻Cr，其中單層鉻厚度為5～50納米，金或鉑厚度為50～500納米。