一种颅内刺激记录系统及其制备方法技术方案

技术编号:26353562 阅读:25 留言:0更新日期:2020-11-19 23:21
本发明专利技术公开了一种颅内刺激记录系统,包括柔性光纤、激光器和柔性深部脑电极,柔性光纤与激光器连接,柔性深部脑电极通过夹具固定于柔性光纤上。相应的,本发明专利技术还公开了一种制备上述颅内刺激记录系统的方法。本发明专利技术将柔性深部脑电极附着于柔性光纤的表面,以激光器作为光源,可以集光脉冲神经刺激与神经电生理信号采集功能于一体,同时实现光遗传学兴奋和抑制,能够避免采用LED芯片作为光源时LED芯片发热对脑组织造成的伤害;采用蚕丝蛋白作为柔性深部脑电极的衬底层、绝缘层和封装层的主要材料,并结合柔性光纤材料,可大幅改善植入器件对脑组织的机械顺应性,从而减少器件植入后长期在体所引发的神经炎症,实现长期在体刺激与记录。

【技术实现步骤摘要】
一种颅内刺激记录系统及其制备方法
本专利技术涉及神经科学
,具体涉及一种颅内刺激记录系统及其制备方法。
技术介绍
大脑是已知宇宙最复杂和最高级的生物器官,神经元作为大脑的基本结构负责传递神经信息。不同性质和功能的神经元通过各种形式的复杂连接而形成神经环路。神经环路是联系分子细胞功能与整体行为功能之间的桥梁,特定功能神经环路的研究有利于理解神经环路的形成与修饰、信息编码及其与行为间关系等,从而可更深层次了解大脑的工作原理。神经调控是研究神经环路的一种有效手段。常见的神经调控手段包括药物干扰、电刺激等,但药物干扰存在起效时间慢、副作用大的问题;电刺激缺乏特异性和空间选择性,从而限制了其在神经环路研究中的应用。光遗传技术为神经环路的研究提供了一种变个性的研究手段,可实现特定类型神经元活动的调控,揭示动物行为活动与神经环路的联系和机理,在未来可能成为比电刺激更为有效的神经调控手段。目前,光遗传学主要采用以下两种技术方案:第一种技术方案是在检测电极附近加装LED芯片作为光源实现光刺激;第二种技术方案是在衬底电极上制造波导将光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种颅内刺激记录系统,其特征在于,包括柔性光纤(1)、激光器(3)和柔性深部脑电极(2),所述柔性光纤(1)与所述激光器(3)连接,所述柔性深部脑电极(2)通过夹具(4)固定于所述柔性光纤(1)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种颅内刺激记录系统,其特征在于,包括柔性光纤(1)、激光器(3)和柔性深部脑电极(2),所述柔性光纤(1)与所述激光器(3)连接,所述柔性深部脑电极(2)通过夹具(4)固定于所述柔性光纤(1)上。


2.根据权利要求1所述的颅内刺激记录系统,其特征在于,所述柔性深部脑电极(2)通过毛细张力作用附着于所述柔性光纤(1)的表面。


3.根据权利要求1所述的颅内刺激记录系统,其特征在于,所述柔性深部脑电极(2)包括依次设置的金属布线层(6)、绝缘层(7)和金属电极层(8),
所述金属布线层(6)上设置有导线结构,用于将位于所述柔性深部脑电极(2)前端的所述金属电极层(8)通过所述导线结构与所述柔性深部脑电极(2)的后端连接,
所述绝缘层(7)用于隔绝所述金属布线层(6)与所述金属电极层(8),
所述金属电极层(8)用于记录神经细胞所产生的电生理信号。


4.根据权利要求3所述的颅内刺激记录系统,其特征在于,所述柔性深部脑电极(2)还包括封装层(9),
所述封装层(9)设置于所述金属电极层(8)的上方,所述封装层(9)上设置有用于使所述金属电极层(8)暴露出来的镂空孔。


5.根据权利要求4所述的颅内刺激记录系统,其特征在于,所述柔性深部脑电极(2)还包括衬底层(5),
所述衬底层(5)设置于所述金属布线层(6)的下方,所述衬底层(5)用于支撑所述金属布线层(6)、所述绝缘层(7)、所述金属电极层(8)和所述封装层(9)。


6.根据权利要求5所述的颅内刺激记录系统,其特征在于,所述衬底层(5)、所述绝缘层(7)和所述封装层(9)均采用蚕丝蛋白制成。


7.一种制备如权利要求1-6中任一项所述的颅内刺激记录系统的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:准备洁净的基底(10)备用;
S2:在步骤S1准备好的基底(10)上制备得到镍牺牲层(11);
S3:在步骤S2得到的镍牺牲层(11)上制备衬底层(5);
S4:在步骤S3制备的衬底层(5)上形成金属布线层(6);
S5:在步骤S4形成的金属布线层(6)上制备绝缘层(7);
S6:在步骤S5制备的绝缘层(7)上形成金属电极层(8);
S7:在步骤S6形成的金属电极层(8)上制备封装层(9);
S8:刻蚀除去步骤S7所得结构上的镍牺牲层(11),将刻蚀后得到的结构从所述基底(10)上释放,即得到柔性深部脑电极(2);
S9:将步骤S8得到的所述柔性深部脑电极(2)通过夹具(4)固定于柔...

【专利技术属性】
技术研发人员:陶虎王馨儿魏晓玲周志涛
申请(专利权)人:中国科学院上海微系统与信息技术研究所
类型:发明
国别省市:上海;31

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