感光阵列制造技术

本发明专利技术涉及感光阵列，其包括设置在合适的衬底中或衬底上的多个感光元件。感光阵列用作植入物，特别是用作视网膜植入物。还提出了制造这种阵列的方法。

Photosensitive array

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】感光阵列本专利技术涉及一种包括设置在衬底中或衬底上的感光元件的感光阵列，所述感光阵列还可选地被涂覆，并且涉及一种制造所述感光阵列的方法。存在由视网膜感光细胞的变性导致的视网膜的各种不同的疾病。退行性疾病的示例包括老年性黄斑变性(AMD)和色素性视网膜炎(RP)，这两种疾病特别是全世界老年人失明的主要原因。两种疾病都是退行性的，并且与视网膜的感光细胞(光感受器)的丧失有关。AMD导致中心视觉的丧失，而RP最初导致周围视觉的逐渐丧失，随后是中心视觉的丧失，最后导致完全失明。视网膜是位于眼睛后部的感光层，其中包括近十万个称为视杆和视锥的光感受器细胞，它们的任务是将来自入射光的能量转换为神经信号，神经信号通过视神经传递给大脑的视觉皮层。AMD和RP中光感受器细胞的变性逐渐使视网膜对光的敏感性降低，并最终导致视力丧失。重要的是，视神经和视网膜的神经细胞没有像光感受器细胞那样受到疾病的严重影响。因此，在视网膜和大脑之间仍然存在完整且可行的连接，可以用于恢复视力。已经开发了包括视网膜植入物的视觉假体系统，通过利用尽管部分视网膜组织已经变性，但大部分视网膜可以保持完整并且仍可以受到依赖光的电刺激的直接刺激的事实，该系统成为为盲人和视力障碍者至少部分地重建适度的视觉感知和方向感的有用工具。通常，将视网膜植入物植入患者的眼睛中，在光刺激下对剩余的神经元细胞进行电激励。当受到刺激时，这些剩余的神经元细胞将人工感应的电脉冲通过视神经传递到大脑的视觉部分。视网膜植入物能够大致分为两类：视网膜上和视网膜下(Linetal.,2015,Retinalprosthesesindegenerativeretinaldiseases,JChinMedAssoc.；78(9):501-5)。视网膜上装置设置在视网膜的内表面上或附近，即视网膜的首先暴露于入射光的侧面，并且神经节细胞的神经纤维沿着该侧面到达视神经。视网膜上植入物通常包括具有多个像素的芯片，该芯片能够接收由眼外装置(通常是照相机和用于解码入射光的微电子电路)通过眼睛的晶状体投射到视网膜上的图像，以将图像转换成电信号，并进一步经由多个刺激电极将信号转换成电刺激以刺激芯片附近的视网膜细胞，从而重建或改善盲人或部分失明患者的视力。相反，视网膜下装置设置在视网膜下方，在视网膜与下层的视网膜色素上皮或其它更深层组织之间。当前可用的视网膜植入技术依赖于单芯片的植入。WO2016/180535A1、EP3144032A1以及Wangetal.JNeuralEng.2012Aug；9(4):046014描述了刚性和平面芯片(感光元件)，每个芯片包括布置成阵列的多个像素。US2003/0097165A1、US2005/0090874A1和WO2012/058477A2提出了更多种的柔性芯片(感光元件)。所有上述现有技术文献都是视网膜植入物领域中常见方法的典型示例，其依赖于单个感光芯片或感光元件的植入。然而，这些方法具有某些缺点，特别是植入期间的处理方面(这可能导致对芯片或周围组织的损坏)以及有限的视野。此外，现有技术的植入物被插入后容易偏移位置(这会导致视力受损)，并且由于与环境液体接触而易受腐蚀(这会损坏植入物)。因此，期望提供一种解决方案，该解决方案克服了与现有技术相关联的缺点，并增强了手术期间对芯片的处理以及对患者的治疗效果。尽管下面详细描述了本专利技术，但是应当理解，本专利技术不限于本文描述的特定方法、方案和试剂，因为它们可以变化。还应理解，本文所使用的术语并不旨在限制本专利技术的范围，本专利技术的范围仅由所附权利要求书来限定。除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有如本领域普通技术人员通常理解的相同含义。在下文中将描述本专利技术的元件。这些元件与特定实施例一起列出，但是，应该理解，它们可以以任何方式和任何数量组合以创建另外的实施例。描述的各种示例和优选实施例不应被解释为将本专利技术限制为仅明确描述的实施例。该描述应理解为支持并涵盖所明确描述的实施例与任何数量的公开和/或优选元件相结合的实施例。此外，除非上下文另外指出，否则应认为本申请的描述公开了本申请中描述的所有元件的任何排列和组合。在整个说明书和随后的权利要求书中，除非上下文另有要求，否则术语“包括”以及诸如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”之类的变体将被理解为暗示包括所陈述的构件、整数或步骤，但不排除任何其它未陈述的构件、整数或步骤。术语“由...构成”是术语“包括”的特定实施例，其中排除了任何其它未陈述的构件、整数或步骤。在本专利技术的上下文中，术语“包括”涵盖术语“由...构成”。因此，术语“包括”涵盖“包含”以及“由……构成”，例如，“包括”X的组合物可以仅由X构成，或者可以包含其它，例如，X+Y。在描述本专利技术的上下文中(特别是在权利要求的上下文中)使用的没有数量词限定的术语和类似的表达应被解释为涵盖单数和复数形式，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾。本文中数值范围的列举仅旨在用作分别指代所述范围内的每个单独数值的简写方法。除非本文另有说明，否则每个单独的值都被并入说明书中，就好像它在本文中被单独记载一样。说明书中的任何语言都不应解释为表示对实施本专利技术必不可少的任何未要求保护的要素。术语“基本上”不排除“完全”，例如，“基本上不含”Y的组合物可以完全不含Y。必要时，可以在本专利技术的定义中省略“基本上”。关于数值x的术语“约”表示x±10％。本文中关于参数的绝对或相对关系或关于参数本身的值提供的所有值都受到统计误差和/或设计约束和变化的影响。因此，所提供的值应被理解为表示所提供的值的至少+/-25％或至少+/-10μm，在此称为尺寸。例如，尺寸为100μm的三二极管像素允许电极尺寸的约从15μm到30μm的最佳值。在本专利技术中，如果没有另外指出，则替代方案和实施例的不同特征可以彼此组合。*****开发了感光元件(芯片)作为植入物，用于对患有诸如AMD(干性老年性黄斑变性)或RP(色素性视网膜炎)外部视网膜变性的患者进行视觉恢复。为了优化功能、处理和治疗效果，本专利技术人提出了以下想法：提供至少一个电刺激元件、优选感光元件的阵列，优选地提供几个电刺激元件、优选感光元件的阵列，该阵列由合适的衬底支撑或嵌入在合适的衬底中。根据其中植入几个感光元件的特定实施例，提供衬底可以确保植入芯片所需的布置和距离。此外，合适的衬底优选地促进了手术期间的处理(包括针对移除或更换植入物的植入和移出)。将感光元件封装在合适的软生物相容的材料中(作为衬底或作为附加涂层)优选地保护植入物在植入期间不受损坏。此外，封装可通过减少手术期间或手术之后由刚性、平面芯片引起的机械创伤来有利地改善植入后的愈合。在第一方面，本专利技术提供了一种电刺激阵列，其包括至少一个刺激元件、优选至少两个刺激元件，所述刺激元件各自包括至少一个刺激电极，其中所述刺激元件设置在衬底中或衬底上。可选地，所述刺激元件还包括对电极和/或电阻器。在优选的方面，本专利技术提供了一种感光电刺激阵列(“感光阵列”)，其包括至少一个感光元件、优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种感光阵列，其包括感光元件的阵列，所述感光元件包括至少一个像素，所述至少一个像素具有至少一个二极管、刺激电极，并且优选地具有对电极和电阻器，/n其中所述阵列包括设置在衬底中或衬底上的至少两个感光元件。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170714 EP 17181558.21.一种感光阵列，其包括感光元件的阵列，所述感光元件包括至少一个像素，所述至少一个像素具有至少一个二极管、刺激电极，并且优选地具有对电极和电阻器，
其中所述阵列包括设置在衬底中或衬底上的至少两个感光元件。


2.根据权利要求1所述的感光阵列，其中每个感光元件包括多个像素阵列。


3.根据权利要求1或2所述的感光阵列，其中所述感光元件是感光芯片。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的感光阵列，其中电阻器的电阻根据电阻、刺激电极的尺寸和二极管的尺寸的预定关系来选择。


5.根据前述权利要求中任一项所述的感光阵列，其中电阻器的电阻通过以下公式来确定：
R＝a·(Darea∧n)·Earea
其中：
R是电阻器的电阻；
Earea是电极面积；
Darea是有效二极管面积；
n是指数，并且
a是常数。


6.根据前述权利要求中任一项所述的感光阵列，包括两个感光元件、三个感光元件或四个感光元件的阵列。


7.根据前述权利要求中任一项所述的感光阵列，其中所述至少两个感光元件具有基本上细长的、圆形、椭圆形、三角形、四边形、五边形、六边形、七边形或八边形的形状。


8.根据前述权利要求中任一项所述的感光阵列，其中所述阵列包括至少两个感光元件，所述至少两个感光元件以至少以下距离设置在所述衬底中或衬底上：0mm，更优选地0.01mm、0.05mm、0.10mm、0.20mm、0.25mm、0.30mm、0.50mm、0.60mm、0.70mm、0.80mm、0.90mm或1.0mm。


9.根据前述权利要求中任一项所述的感光阵列，其中所述至少两个感光元件(i)完全或部分嵌入所述衬底内或(ii)可选地通过黏附力或生物黏合剂附接到所述衬底。


10.根据前述权利要求中任一项所述的感光阵列，其中所述至少两个感光元件基本线性地，呈蛇形、圆形、三角形、四边形、五边形、六边形、七边形、八边形地，呈规则或不规则的平铺图案、蜂窝状图案、网格图案、填充或非填充图案、均匀或非均匀图案地，或任意/不对称地设置在衬底中或衬底上。


11.根据前述权利要求中任一项所述的感光阵列，还包括涂层。


12.根据权利要求11所述的感光阵列，其中所述涂层是连续或不连续的。


13.根据前述权利要求中任一项所述的感光阵列，其中衬底和/或可选地涂层(基本上)优选地由以下材料构成：(a)具有足够的柔性，以适应其植入的身体部位的形状，以及(b)具有足够的刚性，以防止在植入时和/或植入后感光植入物的折叠。


14.根据前述权利要求中任一项所述的感光阵列，其中所述衬底和/或可选地所述涂层是生物相容的。


15.根据前述权利要求中任一项所述的感光阵列，其中所述衬底和/或可选地所述涂层是(基本)非导电的。


16.根据前述权利要求中任一项所述的感光阵列，其中所述衬底和/或可选地所述涂层设置为允许感光元件的刺激电极刺激周围的靶细胞和/或组织。


17.根据前述权利要求中任一项所述的感光阵列，其中所述衬底和/或可选地所述涂层是可生物降解的。


18.根据前述权利要求中任一项所述的感光阵列，包括设置在感光元件上的顶层。


19.根据前述权利要求中任一项所述的感光阵列，其中所述衬底、涂层和/或所述顶层包括凹口或孔。


20.根据前述权利要求中任一项所述的感光阵列，其中所述衬底、涂层和/或所述顶层包括至少一种活性剂，所述至少一种活性剂可选地选自：抗感染剂、抗炎剂、基因治疗剂和治疗性细胞。


21.根据前述权利要求中任一项所述的感光阵列，其中所述衬底和/或所述涂层的上表面和下表面的颜色不同。


22.根据前述权利要求中任一项所述的感光阵列，其中所述衬底设置为支撑设置在其上的感光元件的层。


23.根据权利要求22所述的感光阵列，其中所述衬底设置为膜或薄膜。


24.根据权利要求22或23中任一项所述的感光阵列，其中感光元件延伸超过所述衬底的侧缘中的至少一个。


25.根据权利要求22至24中任一项所述的感光阵列，其中所述衬底具有至少以下长度：1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm，优选地为3mm至7mm。


26.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·德特尔，埃洛迪·布耶，
申请(专利权)人：PIXIUM视野股份公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR