[發明專利]一種柔性光電極及其制備方法

在審

• 申請號: 202211480231.8
• 申請日: 2022-11-23
• 公開（公告）號: CN115721315A
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 蔣路遙;鐘成;魯藝;曹燚;孫重陽;吳歌
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: A61B5/294
• 分類號: A61B5/294;A61N5/06;A61B5/268;A61B5/388
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胥巧莉

本申請公開了一種一種柔性光電極及其制備方法，屬于生物醫用材料技術領域。相較于現有技術中將現有的商用光電極植入外周神經組織后，光電極不會隨外周神經組織一起形變，本申請的柔性光電極包括柔性光纖內芯以及包覆于柔性光纖內芯外側的柔性光纖包覆層，因此，本申請的柔性光電極不僅具有良好的擁有良好的光傳輸性能，還具有良好的柔性，彈性模量較低；柔性光電極還包括排列在柔性光纖內芯兩側的PEDOT導電纖維絲，因此，本申請的柔性光電極還擁有良好電學性能，能夠對外周神經組織施加光刺激，還能夠記錄神經電信號；柔性光電極還包括柔性封裝層，使柔性光電極整體具有良好的生物相容性，能夠有效降低長期植入外周神經組織過程中的損傷。

技術領域

本申請涉及生物醫用材料技術領域，尤其涉及一種柔性光電極及其制備方法。

背景技術

將現有的商用光電極植入外周神經組織后，由于外周神經周圍的組織和現有的商用光電極之間存在彈性模量的失配問題，光電極不會隨組織一起形變，因此，在組織彎曲、收縮的過程中，光電極與組織接觸的界面上會發生應力集中效應，導致界面上的組織嚴重受損，從而誘發組織的發炎、壞死、積液等。

因此，現有技術中存在植入光電極對外周神經組織損傷較大的問題。

發明內容

本申請的主要目的在于提供一種柔性光電極的制備方法，旨在解決現有技術中植入光電極對外周神經組織損傷較大的技術問題。

為實現上述目的，本申請提供一種柔性光電極，所述柔性光電極包括柔性光纖內芯、包覆于所述柔性光纖內芯外側的柔性光纖包覆層、排列在所述柔性光纖內芯兩側的PEDOT導電纖維絲，以及柔性封裝層。

可選地，所述柔性光纖內芯以及所述柔性封裝層的材料均為PDMS，所述柔性光纖包覆層的材料為聚甲基氫硅氧烷。

可選地，所述柔性光纖內芯的折射率為1.41-1.412。

本申請還提供一種柔性光電極的制備方法，所述制備方法包括：

在柔性光纖內芯表面涂覆一層聚甲基氫硅氧烷，形成柔性光纖包覆層；

將多根PEDOT導電纖維絲排列在涂覆有聚甲基氫硅氧烷的柔性光纖內芯兩側；

通過3D打印機使用PDMS，對排列好的柔性光纖內芯以及PEDOT導電纖維絲進行封裝，形成柔性封裝層，得到制備好的柔性光電極。

可選地，所述柔性光纖內芯的制備方法，包括：

將PDMS和PDMS固化劑混合并攪拌均勻，得到PDMS和PDMS固化劑的混合液，其中，PDMS和PDMS固化劑的質量比為5：1；

除去所述混合液中的氣泡，通過注射裝置將所述混合液注入至特氟龍管中；

待所述混合液固化成型后，將所述特氟龍管剝離，得到柔性光纖內芯。

可選地，所述PEDOT導電纖維絲的制備方法，包括：

通過3D打印機將PEDOT：PSS注入至異丙醇溶液中，凝固形成PEDOT：PSS導電纖維絲；

將PEDOT：PSS導電纖維絲放至濃硫酸中酸洗8-15分鐘；

使用乙醇將酸洗處理后的PEDOT：PSS導電纖維絲多次洗滌，干燥后得到PEDOT導電纖維絲。

可選地，所述通過3D打印機將PEDOT：PSS注入至異丙醇溶液的過程中使用的3D打印機的針頭大小為23G，打印半徑為50-80毫米的圓形，注入速度為300-400微升/分鐘。

可選地，所述PEDOT導電纖維絲的直徑為10-100微米。

可選地，所述在柔性光纖內芯表面涂覆一層聚甲基氫硅氧烷，形成柔性光纖包覆層的步驟之后，所述方法還包括：