生物电极及其形成方法技术

提供一种生物电极及其形成方法。所述生物电极包括含有第一核壳纳米线和第一聚合物的第一核壳纳米线/聚合物复合体。所述生物电极的形成方法包括在含有导电金属的核表面外延生长生物相容性金属以形成核壳纳米线的步骤。

Bioelectrode and its formation method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物电极及其形成方法
本专利技术涉及一种生物电极及其形成方法。
技术介绍
心脏是通过希-浦(His-Purkinje)传导系统的电传导被激活的最重要的器官之一。监控心脏的电活动可向医生提供对心脏疾病的洞察力，以有助于在临床医疗中诊断由动作电位波形确定的特定疾病。尤其，局部激活图提供受损心肌的位置信息，因此需要大量空间分布的记录来解释综合性心脏疾病。现有的通过血管的导管电极的解剖学方法难以在心脏的所需区域进行电起搏。
技术实现思路
专利技术要解决的问题为了解决如上所述的问题，本专利技术提供一种性能优异的生物电极。本专利技术提供一种生物相容性优异的生物电极。本专利技术提供一种所述生物电极的形成方法。本专利技术的其他目的可通过以下详细说明和附图更加明确。用于解决问题的手段本专利技术实施例的生物电极，包含含有第一核壳纳米线和第一聚合物的第一核壳纳米线/聚合物复合体。本专利技术实施例的生物电极的形成方法，包括在含有导电金属核表面外延生长生物相容性金属以形成核壳纳米线的步骤。专利技术效果本专利技术实施例的生物电极，能够具有高导电性，且具有优异的生物相容性和伸缩性。所述生物电极能够适用于多种活体内及活体外电极或装置。例如，所述生物电极能够用作心脏网状电极，所述心脏网状电极能够适用于通过常规治疗方法无效的患者的心脏同步治疗中。附图说明图1示意地示出根据本专利技术的一实施例无电流反应地在银纳米线上形成金壳的工序。图2示出本专利技术一实施例的由Ag@AuNW/SBS复合体构成的伸缩性导电体。图3示出本专利技术一实施例的Ag@AuNW的SEM图像。图4示出用于确认本专利技术一实施例的Ag@AuNW的核壳结构的EDS映射。图5示出用于分析从AgNW、Ag@AuNW及Ag@AuNW/SBS复合体浸出Ag离子的电感耦合等离子体质谱(Inductivelycoupledplasmamassspectroscopy，ICP-MS)数据。图6示出根据制造工序温度的Ag@AuNW/SBS复合体的SEM图像。图7示出图6的Ag@AuNW/SBS复合体伸长30％时的SEM图像。图8示出根据制造工序温度的Ag@AuNW/SBS复合体的应变-应力曲线。图9示出根据Ag@AuNW含量的Ag@AuNW/SBS复合体的伸缩率(stretchability)及导电率(conductivity)。图10示出Ag@AuNW/SBS复合体机械伸长时的导电率变化。图11示意地示出在Ag@AuNW/SBS电极上进行PEDOT电积(electrodeposition)的工序。图12示出PEDOT蒸镀前后的Ag@AuNW/SBS电极及伸长的Ag@AuNW/SBS电极的阻抗和相位。图13示出PEDOT蒸镀前后的Ag@AuNW/SBS电极及伸长的Ag@AuNW/SBS电极的循环伏安(Cyclicvoltammetry)。图14示出PEDOT蒸镀前后的2mA两相电流刺激下向Ag@AuNW/SBS电极的电荷注入。图15示出在大鼠心脏通过包覆PEDOT的Ag@AuNW/SBS电极记录的心脏内电图(electrogram)。图16示出用包覆PEDOT的Ag@AuNW/SBS电极起搏(260个周期长)期间大鼠心脏的表面ECG(导线1)。图17示出本专利技术一实施例的心脏网状电极的设计。图18示出连接到柔性PCB的展开的心脏网状电极。图19示出活猪心脏的MRI图像。图20示出心脏网状电极和所述心脏网状电极的定制过程。图21示出定制前后心脏网状电极线的电阻。图22示出在应变下心脏网状电极的电阻变化。图23示出30％应变下心脏网状电极的循环测试结果。图24比较示出心脏网状电极层截面的心脏网状电极的模量和猪心脏的模量。图25示出移植到冠状动脉左前降支(leftanteriordescendingcoronaryartery，LAD)堵塞的猪心脏的心脏网状电极的图像。图26示出LAD堵塞1小时后心脏网状电极的心脏内电图。图27示出表面ECG、健康组织及受损组织的心脏内电图。图28示出基于MRI的3D重建图像的双极电极排列，图29示出3D模型的激活图，图30示出3D模型的电压图。图31示出三维协调的电刺激下的收缩性。图32示出通过定位起搏的单一压力曲线。具体实施方式以下，通过实施例详细说明本专利技术。本专利技术的目的、特征、优点能够通过以下的实施例易于理解。本专利技术不限于这里所说明的实施例，可由其他方式具体化。这里所介绍的实施例是为使公开的内容透彻且完整，以及向本专利技术所属
专业技术人充分传达本专利技术的思想而提供的。因此，不得通过以下的实施例限定本专利技术。在本说明书中，第一、第二等术语用于描述多种构件(elements)，但所述构件不得通过这种术语被限定。这种术语仅用于彼此区分所述构件。另外，记载为某一构件在另一构件上是指其可直接形成在其他构件上，或者，它们之间可介入第三构件。在附图中，为了更明确地理解本专利技术，构件的大小或构件之间的相对大小可放大示出。另外，附图所示的构件的形状可因制造工序上的变异等而有所变更。因此，应理解，除非另有说明，本说明书中公开的实施例不得由附图所示的形状限定，应包括某一程度的变形。本说明书中所使用的术语Ag@Au是核壳结构体，@前记载的Ag表示核，@后记载的Au表示壳。AgNW指银纳米线，Ag@AuNW指Ag@Au纳米线。另外，核壳纳米线/聚合物复合体指混合核壳纳米线和聚合物形成的复合体(composite)。例如，Ag@AuNW/SBS指混合Ag@Au纳米线和SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)橡胶形成的复合体。本专利技术实施例的生物电极包括含有第一核壳纳米线和第一聚合物的第一核壳纳米线/聚合物复合体。所述生物电极还可包括配置在所述第一核壳纳米线/聚合物复合体上的第一绝缘层以及第二核壳纳米线/聚合物复合体，所述第二核壳纳米线/聚合物复合体配置在所述第一绝缘层上，且包含第二核壳纳米线和第二聚合物。在所述第一核壳纳米线及所述第二核壳纳米线中，所述核可包含导电金属，所述壳可包含生物相容性金属。所述导电金属可包括银，所述生物相容性金属可包括金。所述第一聚合物及所述第二聚合物可包含高分子橡胶。所述高分子橡胶可包括SBS橡胶。所述第一核壳纳米线/聚合物复合体可呈网状，且可包括多个第一线电极，所述第二核壳纳米线/聚合物复合体可呈网状，且可包括多个第二线电极。所述生物电极还可包括配置在所述第一线电极及所述第二线电极中的至少一个之上或之下的高分子导电层。所述高分子导电层可包含PEDOT。所述第一线电极及所述第二线电极可呈弯曲的形状。所述生物电极还可包括配置在所述第一核壳纳米线/聚合物复合体下的第二绝缘层以及配置在所述第二核壳纳米线/聚合物复合体上的第三绝缘层，所述第一绝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物电极，其包括含有第一核壳纳米线和一聚合物的第一核壳纳米线/聚合物复合体。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170905 KR 10-2017-01135231.一种生物电极，其包括含有第一核壳纳米线和一聚合物的第一核壳纳米线/聚合物复合体。


2.根据权利要求1所述的生物电极，还包括：
第一绝缘层，配置在所述第一核壳纳米线/聚合物复合体上；以及
第二核壳纳米线/聚合物复合体，配置在所述第一绝缘层上，并包含第二核壳纳米线和第二聚合物。


3.根据权利要求2所述的生物电极，其特征在于，
在所述第一核壳纳米线和所述第二核壳纳米线中，所述核包含导电金属，所述壳包含生物相容性金属。


4.根据权利要求3所述的生物电极，其特征在于，
所述导电金属包括银，所述生物相容性金属包括金。


5.根据权利要求2所述的生物电极，其特征在于，
所述第一聚合物及所述第二聚合物包含高分子橡胶。


6.根据权利要求5所述的生物电极，其特征在于，
所述高分子橡胶包括SBS橡胶。


7.根据权利要求2所述的生物电极，其特征在于，
所述第一核壳纳米线/聚合物复合体呈网状，并包括多个第一线电极，
所述第二核壳纳米线/聚合物复合体呈网状，并包括多个第二线电极。


8.根据权利要求7所述的生物电极，其特征在于，
还包括配置在所述第一线电极及所述第二线电极中至少一个之上或之下的高分子导电层。


9.根据权利要求8所述的生物电极，其特征在于，
所述高分子导电层包含PEDOT。


10.根据权利要求7所述的生物电极，其特征在于，
所述第一线电极及所述第二线电极呈弯曲的形状。


11.根据权利要求2所述的生物电极，其特征在于，
还包括：
第二绝缘层，配置在所述第一核壳纳米线/聚合物复合体之下，以及
第三绝缘层，配置在所述第二核壳纳米线/聚合物复合体之上；
所述第一绝缘层、所述第二绝缘层及所述第三绝缘层包含高分子橡胶。


12.根据权利要求11所述的生物电极，其特征在于，
所述第一绝缘层、所述第二绝缘层及所述第三绝缘层呈网状。


13.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：金大亨，玄泽焕，崔秀智，韩相仁，郑东俊，
申请(专利权)人：首尔大学校产学协力团，基础科学研究院，
类型：发明
国别省市：韩国;KR