[發明專利]一種結合藥物遞送的深部柔性腦電極的植入方法

有效

• 申請號: 202011051118.9
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112120696B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 陶虎;周渝;周志濤;魏曉玲
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: A61B5/293
• 分類號: A61B5/293;A61M31/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;賈允

本發明公開了一種結合藥物遞送的深部柔性腦電極的植入方法，所述植入方法包括柔性腦電極預處理步驟和柔性腦電極植入步驟，所述柔性腦電極預處理步驟具體包括：在所述柔性腦電極的表面形成固化的蛋白保護層，其中，所述固化的蛋白保護層中包括待遞送的藥物。本發明通過在柔性腦電極的表面形成一層固化的蛋白保護層，其楊氏模量能夠提升到足以植入腦內的程度，具有良好的生物相容性和微創性；蛋白保護層內包含一定濃度的待遞送的藥物，能夠有效抑制術中感染和術后炎癥反應；本發明的柔性腦電極的植入操作較為便捷簡單，植入成功率高。

技術領域

本發明涉及腦功能探測技術領域，尤其涉及一種結合藥物遞送的深部柔性腦電極的植入方法。

背景技術

可植入神經探針是記錄單細胞、亞毫秒分辨率神經活動的最廣泛的工具，但由于植入部位周圍的慢性炎癥反應和神經元細胞失活，可植入神經探針的信號往往會隨著時間的推移而退化。植入神經探針用于長期記錄的失敗是認知功能縱向研究(如學習和記憶)和高保真神經修復技術中最關鍵的挑戰之一。

實驗證據表明，機械強度接近腦組織的柔性神經探針可以減少相對剪切運動，從而提高電極記錄的穩定性及其工作壽命。但是由于柔性電極其自身的機械性能接近于大腦組織，具有極低的楊氏模量，無法憑借自身的剛度植入腦組織內部。當前廣泛使用的輔助植入方法有冷凍硬化、穿梭裝置輔助等，這些輔助手段往往會導致植入時產生額外的組織損傷，進而使得神經組織需要更長的時間恢復，電極探針無法得到術后第一時間的神經信號。與此同時，手術過程中引入的感染及術后炎癥也一直困擾著神經科學的研究者。因此，如何提供一種具有微創性和良好的生物相容性，并且能通過某種途徑抑制術中感染和術后炎癥反應的電極植入方法，成為本領域技術人員亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結合藥物遞送的深部柔性腦電極的植入方法，用以克服上述背景技術中的技術問題。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明提供一種結合藥物遞送的深部柔性腦電極的植入方法，包括柔性腦電極預處理步驟和柔性腦電極植入步驟，所述柔性腦電極預處理步驟具體包括：在所述柔性腦電極的表面形成固化的蛋白保護層，其中，所述蛋白保護層中包括待遞送的藥物。

進一步地，在所述柔性腦電極的表面形成固化的蛋白保護層，具體包括：

將所述柔性腦電極浸沒在蛋白-藥物混合溶液中，以200±10μm/s的速度緩慢抽出，放置5-10min后，重復進行下一次浸涂；

經過預設次數的浸涂操作后，將浸涂后的所述柔性腦電極放置在含有水蒸氣的真空皿中；

按照預設時間對所述柔性腦電極進行真空處理。

進一步地，在將所述柔性腦電極浸沒在蛋白-藥物混合溶液中，以200±10μm/s的速度緩慢抽出，放置5-10min后，重復進行下一次浸涂的步驟中，所述蛋白-藥物混合溶液由濃縮蛋白溶液和預設比例的待遞送的藥物混合均勻形成。

進一步地，所述濃縮蛋白溶液的制備方法包括以下步驟：

天然蠶繭在濃度為0.02±0.001m的Na₂CO₃水溶液中煮沸55-65min后，用蒸餾水沖洗所述天然蠶繭2-5次，每次25-35min，除去Na₂CO₃和絲膠；

將脫膠后的所述天然蠶繭干燥12h以上，然后在濃度為9.3±0.5m的LiBr溶液中溶解，再在60±3℃下干燥2-6h，得到蠶絲蛋白溶液；

將所述蠶絲蛋白溶液裝入透析袋中，在蒸餾水中透析45-50h，再將溶液離心分離，得到具有初始濃度的蠶絲蛋白溶液；

將所述具有初始濃度的蠶絲蛋白溶液放入透析袋，放置在4℃處濃縮，直到溶液中蠶絲蛋白的質量分數達到預設質量分數，得到所述濃縮蛋白溶液。