[發明專利]一種基于細菌纖維素襯底的超柔順皮層腦電極及制備方法

有效

• 申請號: 202210495583.4
• 申請日: 2022-05-08
• 公開（公告）號: CN114864137B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 吉博文;周宇昊;常洪龍;申強;馮慧成;尤小麗;張凱;梁澤凱
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: H01B5/14
• 分類號: H01B5/14;H01B1/02;H01B13/00;A61B5/263;A61B5/291
• 代理公司: 西安凱多思知識產權代理事務所(普通合伙) 61290
• 代理人: 趙革革

1.一種基于細菌纖維素襯底的超柔順皮層腦電極，其特征在于，包括細菌纖維素襯底、軟性硅膠粘接層、底層聚合物絕緣層、電極金屬層和頂層聚合物封裝層；

所述基于細菌纖維素襯底的超柔順皮層腦電極使用細菌纖維素作為襯底，所述細菌纖維素襯底位于軟性硅膠粘接層下方，所述底層聚合物絕緣層位于軟性硅膠粘接層上方，所述電極金屬層夾在底層聚合物絕緣層和頂層聚合物封裝層中間；

所述細菌纖維素襯底在充分吸水的狀態下，細菌纖維素本身的重量只占超柔順皮層腦電極整體重量的1％～3％；

所述底層聚合物絕緣層、頂層聚合物封裝層、電極金屬層均具有離散的蛇形線輪廓，以保證電極良好的拉伸性和形變能力；

所述底層聚合物絕緣層和頂層聚合物封裝層成形所用聚合物薄膜材料為聚對二甲苯；

所述電極金屬層為鉻/金金屬層；

所述軟性硅膠粘接層所用材料為Ecoflex?gel；

所述的基于細菌纖維素襯底的超柔順皮層腦電極的制備方法，包括如下步驟：

步驟1：用硅片作為基底，清洗硅片并烘烤；

步驟2：在硅片上熱蒸發或濺射一層金屬A，作為金屬釋放層；

步驟3：在硅片上沉積第一層聚對二甲苯涂層作為底層聚合物絕緣層；

步驟4：在底層聚合物絕緣層上濺射鉻/金，然后旋涂光刻膠，光刻圖形化，再通過離子束刻蝕或化學濕法刻蝕得到具有蛇形線輪廓的電極金屬層；

步驟5：在電極金屬層上方沉積第二層聚對二甲苯涂層作為頂層聚合物封裝層；

步驟6：在頂層聚合物封裝層上旋涂光刻膠，光刻圖形化，通過氧等離子體刻蝕暴露出電極金屬層的電極點，得到具有蛇形線輪廓的電極結構；

步驟7：腐蝕金屬釋放層，將電極結構釋放；

步驟8：使用水溶性膠帶轉印電極結構，以保持電極結構的離散蛇形線輪廓的位置精度；

步驟9：在裁好的細菌纖維素襯底上涂抹軟性硅膠，將電極結構與細菌纖維素襯底貼合，將軟性硅膠烘干固化；

步驟10：將電極結構放在純水中浸泡，以去除水溶性膠帶，同時細菌纖維素襯底吸水濕潤；

步驟11：將電極結構烘干，以去除細菌纖維素襯底吸收的水分；

步驟12：將ACF導電膠帶放置在電極金屬層的電極焊盤與FPC排線之間，對烘干后的電極金屬層的電極焊盤與FPC排線熱壓連接，并使用密封硅膠進行封裝；

步驟13：將電極結構浸泡水中，細菌纖維素膜吸水膨脹，獲得保濕效果，得到超柔順皮層腦電極。

2.根據權利要求1所述的一種基于細菌纖維素襯底的超柔順皮層腦電極，其特征在于，所述金屬釋放層的厚度為200～1000nm。

3.根據權利要求1所述的一種基于細菌纖維素襯底的超柔順皮層腦電極，其特征在于，所述聚合物薄膜材料厚度為1～10μm。

4.根據權利要求1所述的一種基于細菌纖維素襯底的超柔順皮層腦電極，其特征在于，所述軟性硅膠粘接層厚度為1～1000μm。

5.根據權利要求1所述的一種基于細菌纖維素襯底的超柔順皮層腦電極，其特征在于，所述金屬A為鋁。

6.根據權利要求1所述的一種基于細菌纖維素襯底的超柔順皮層腦電極，其特征在于，所述步驟2中將金屬釋放層替換為可降解蠶絲蛋白作為釋放層。