[發明專利]用于長期植入的柔性電極探針及其制備方法、設備

有效

• 申請號: 202011053904.2
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112244839B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 陶虎;周渝;魏曉玲;周志濤;楊會然
• 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: A61B5/262
• 分類號: A61B5/262;A61B5/293;A61B5/268
• 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

本申請公開了一種用于長期植入的柔性電極探針及其制備方法、設備，所述方法至少包括：獲取初始柔性電極探針；至少在初始柔性電極探針中第二電極層的外露部表面形成導電修飾層；所述導電修飾層的材料包括生物相容性的導電聚合物；至少在所述導電修飾層表面和所述彈性絕緣層表面形成包藥的生物材料保護層，得到用于長期植入的柔性電極探針。本申請提供的技術方案能夠實現兼具高效率記錄和/或刺激與長期穩定在體的特點，有效抑制了術中感染和術后炎癥反應。

技術領域

本發明本申請涉及生物電極技術領域，尤其涉及一種用于長期植入的柔性電極探針及其制備方法、設備。

背景技術

在生物科學研究領域，生物監測對各器官的科學研究、診斷等起著重要作用。以腦科學為例，腦電監測對于腦科學研究、腦疾病診斷和腦機接口技術發展起著不可替代的作用。針對腦電信號采集的方法主要依靠腦部電極，目前應用比較廣泛的腦部電極包括3種：頭皮腦電極(EEG)、皮層腦電極(ECoG)和顱內皮層內腦電極(LFP,Spikes)。這三種電極主要區別在于探測部位不同，從而得到的神經信號的頻率以及信號分辨率不同。其中，顱內皮層內腦電極(以各種深度電極探針為主)作為唯一可以探測到單個神經元的動作電位，分辨率為最高，信號質量最好。

現有技術中，上述三種腦電極主要采用不可彎曲的腦電針式平面電極，然而，由于神經元與電極間的楊氏模量、機械強度差異極大，在在體實驗中，由于電極與神經元的相對微運動，常對周圍的神經元與腦組織造成持續的不可逆的傷害。因此，現有的腦電極會引起顱內的排異反應，形成疤痕組織。少則兩三月，多則一兩年，電極會被這些疤痕組織包裹，喪失感應腦電信號的能力。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全世界的研究者，甚至有電極植入者為此失去生命。因此，研發一種能夠長期植入的柔性電極探針至關重要。

發明內容

針對現有技術中的至少一種技術問題，本申請的目的在于，提供一種用于長期植入的柔性電極探針及其制備方法、設備。

為了解決上述技術問題，提供一種用于長期植入的柔性電極探針的制備方法，所述方法至少包括：

獲取初始柔性電極探針；所述初始柔性電極探針包括彈性絕緣層、第一電極層、彈性阻隔層和第二電極層；所述第二電極層至少設置在所述彈性阻隔層中通孔位置處，所述第二電極層的隱藏部通過所述通孔與所述第一電極層中的所述電極接觸點相接觸，所述第二電極層的外露部設置在所述彈性阻隔層上；

至少在所述初始柔性電極探針中所述第二電極層的外露部表面形成導電修飾層；所述導電修飾層的材料包括生物相容性的導電聚合物；

至少在所述導電修飾層表面和所述彈性絕緣層表面形成包藥的生物材料保護層，得到用于長期植入的柔性電極探針。

在一些實施例中，所述獲取初始柔性電極探針包括：

提供基底，所述基底表面上形成有犧牲襯底；

在所述犧牲襯底表面形成圖案化的彈性絕緣層；

在所述彈性絕緣層表面形成電極主體層，圖案化所述電極主體層以形成第一電極層；所述第一電極層部包括若干電極走線和設置于至少一個所述電極走線端部的電極接觸點；

在所述電極走線表面形成彈性阻隔層，所述彈性阻隔層設有與所述電極接觸點一一對應的若干通孔；

在所述彈性阻隔層上的所述通孔位置處形成電極坯層，圖案化所述電極坯層形成第二電極層；所述第二電極層至少設置在所述彈性阻隔層中所述通孔位置處，所述第二電極層的隱藏部通過所述通孔與所述第一電極層中的所述電極接觸點相接觸，所述第二電極層的外露部設置在所述彈性阻隔層上；

去除所述犧牲襯底，得到初始柔性電極探針。

在一些實施例中，所述至少在所述初始柔性電極探針中所述第二電極層的外露部表面形成導電修飾層包括：