本发明专利技术涉及一种生物相容微电极及具有其的电渗微泵装置，所述生物相容微电极包括电极基板、金属微电极和生物修饰涂层；所述电极基板设有至少一个流体通孔；所述金属微电极设于所述电极基板表面和/或所述流体通孔表面；所述生物修饰涂层包覆于所述金属微电极。在该生物相容微电极中，生物修饰涂层将金属微电极与样本流体隔绝开，从而避免了气泡的产生，不产生电解污染物，有效避免了药物样本流体被污染的风险，提高了药物输送的安全性和可靠性。包含其的电渗微泵不仅具有作为植入体内靶向给药泵的潜力，而且还可作为体外给药泵或输液泵来使用，总体设计结构紧凑，微电极电场利用率高，无气泡和电解污染物，安全可靠。安全可靠。安全可靠。
【技术实现步骤摘要】
生物相容微电极及具有其的电渗微泵装置、流体泵送系统
[0001]本专利技术涉及医疗器械
，具体涉及一种生物相容微电极及具有其的电渗微泵装置、流体泵送系统。
技术介绍
[0002]电渗泵是一种非机械式的微型泵，为利用当电压施加至毛细管或多孔分离膜的两端而出现的流体运输现象的泵。电渗泵由于具有驱动流体种类广泛、双向流动电控、结构简单易于集成等特点，在药物输运、积液引流等临床应用方面具有非常好的应用前景。微电极是电渗泵核心元件，正负极加载电压后在电渗驱动微通道表面产生电渗流驱动样本流体。一般情况下，微电极会与样本流体直接接触，这样会产生电解反应，生成气泡、电解产物，进而阻碍电渗流动和污染样本流体。另一方面，微电极在电渗驱动微通道内产生的电场是否能集中、平行于微通道方向，对提高电极产生电场的利用率、以及电渗驱动力具有决定性作用。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是通过微纳制造方法，制备得到一种生物相容微电极，并将该微电极与电渗驱动薄膜精准集成，实现电场高效利用，同时不产气泡、不产电解污染物，从而提高药物输送的安全性和可靠性。
[0004]为此，本专利技术提供了一种生物相容微电极，其包括电极基板、金属微电极和生物修饰涂层；所述电极基板设有至少一个流体通孔；所述金属微电极设于所述电极基板表面和/或所述流体通孔表面；所述生物修饰涂层包覆于所述金属微电极。
[0005]根据本专利技术的技术方案，通过在所述金属微电极表面包覆生物修饰涂层，使所述生物修饰涂层将所述金属微电极与流经所述生物相容微电极的样本流体隔绝开来，从而避免了所述金属微电极与样本流体直接接触，解决了金属微电极因直接接触样本流体产生的电解问题。
[0006]进一步，所述金属微电极为膜状或丝状。
[0007]在某实施方式中，所述金属微电极为膜状，所述膜状金属微电极通过溅射、沉积或电镀工艺制备于所述电极基板表面和/或所述流体通孔表面。
[0008]在另一实施方式中，所述金属微电极为丝状，所述丝状金属微电极通过胶粘工艺固定在所述电极基板表面和/或所述流体通孔表面。
[0009]进一步，所述金属微电极的材质为金、铂、铂铱合金或钛等。
[0010]进一步，所述电极基板的表面设有凹槽，所述金属微电极设于所述凹槽中。
[0011]进一步，所述电极基板的制作材料为陶瓷、玻璃、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯等生物相容材料。
[0012]进一步，所述流体通孔的形状为方形孔、圆形孔、三角形孔、同心圆形、螺旋形、蛇形等形状。
[0013]进一步，当所述流体通孔的数量为多个时，可布局为方形孔阵列、圆形孔整列、三角形孔阵列等。
[0014]进一步，所述流体通孔为直通孔、梯形通孔或带阶梯直通孔。
[0015]进一步，所述流体通孔通过机加工、激光加工、刻蚀等微加工方法加工得到。
[0016]进一步，所述生物修饰涂层通过循环伏安法、恒电流法或沉积等方法制备于所述金属微电极表面。
[0017]进一步，所述生物修饰涂层的材料选自聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩及其衍生物等。
[0018]本专利技术的第二方面，提供一种电渗微泵装置，其包括多孔介质薄膜和对称设置于所述多孔介质薄膜两侧的生物相容微电极；所述生物修饰涂层与所述多孔介质薄膜以小于等于100μm的间距相对设置。
[0019]进一步，所述多孔介质薄膜的材质选自具有生物相容性的聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、生物硅胶或石英玻璃等。
[0020]根据本专利技术的技术方案，所述多孔介质薄膜的孔径、孔隙率等可根据实际需要进行选择，例如，所述多孔介质薄膜可具有约0.1μm至约500μm的孔径，可具有约5％至约95％的孔隙率。
[0021]本专利技术的第三方面，提供一种流体泵送系统，其包括本专利技术所述的电渗泵。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0023]本专利技术提供了一种生物相容微电极及具有其的电渗微泵装置、流体泵送系统，将金属微电极集成在生物相容的电极基板上，并通过生物修饰涂层将微电极与样本流体隔绝开，同时以此为电渗泵的微电极，集成得到生物相容性的电渗微泵装置。微电极及具有其的电渗微泵装置采用全生物相容材料制备，具有植入体内作为靶向给药泵使用的潜力，同时还可以作为体外给药泵或输液泵来使用，总体设计结构紧凑，微电极电场利用率高，更重要的是不会产生电解反应，无气泡和电解污染物，药物样本流体不会受到污染，对人体无害，安全可靠。
附图说明
[0024]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0025]图1是本专利技术提供的生物相容微电极的电极基板结构示意图；a、圆形孔阵列；b、螺旋线型；c、蛇形；d、同心圆环状；
[0026]图2是本专利技术提供的生物相容微电极的膜状金属微电极结构示意图；
[0027]图3是本专利技术提供的生物相容微电极的丝状金属微电极结构示意图；
[0028]图4是本专利技术提供的电渗微泵装置示意图；
[0029]1‑
电极基板，2
‑
金属微电极，3
‑
生物修饰涂层，4
‑
多孔介质薄膜。
具体实施方式
[0030]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实
施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0031]本专利技术提供一种生物相容微电极，如图1
‑
3所示，其包括电极基板1、金属微电极2和生物修饰涂层3；在所述电极基板1上设有流体通孔，所述金属微电极2设于所述电极基板1的一侧表面和/或所述流体通孔的表面；所述生物修饰涂层3包覆于所述金属微电极2。
[0032]参照图1所示，电极基板1的材料为陶瓷、玻璃、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯等生物相容材料，厚度为微米或毫米量级，通过机加工、激光加工、刻蚀等微加工方法在电极基板1上加工得到流体通孔，所述流体通孔的尺寸为微米量级或毫米量级，可为直通孔、梯形通孔、或带阶梯直通孔，所述流体通孔的布置方式可为圆形孔阵列(图1
‑
a)、螺旋线形(图1
‑
b)、蛇形(图1
‑
c)、或同心圆形(图1
‑
d)等。
[0033]金属微电极2的材质为金、铂、铂铱合金或钛等。在某实施例中，参照图2所示，所述金属微电极2为厚度为纳米或微米量级的薄膜，膜状金属微电极2通过溅射、沉积或电镀在电极基板1单侧的整个表面(图2
‑
a)；或者，通过溅射、沉积或电镀在梯形通孔表面或带阶梯直通孔表面(图2...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种生物相容微电极，其特征在于，所述生物相容微电极包括电极基板、金属微电极和生物修饰涂层；所述电极基板设有至少一个流体通孔；所述金属微电极设于所述电极基板表面和/或所述流体通孔表面；所述生物修饰涂层包覆于所述金属微电极。2.如权利要求1所述的生物相容微电极，其特征在于，所述电极基板表面设有凹槽，所述金属微电极设于所述凹槽中。3.如权利要求1或2所述的生物相容微电极，其特征在于，所述金属微电极为膜状或丝状；优选地，所述金属微电极为膜状，所述膜状金属微电极通过溅射、沉积或电镀工艺制备于所述电极基板表面和/或所述流体通孔表面；优选地，所述金属微电极为丝状，所述丝状金属微电极通过胶粘工艺固定在所述电极基板表面和/或所述流体通孔表面。4.如权利要求1或2所述的生物相容微电极，其特征在于，所述金属微电极的材料为金、铂、铂铱合金或钛。5.如权利要求1或2所述的生物相容微电极，其特征在于，所述电极基板的材料为陶瓷、玻璃、聚酰亚胺或聚甲基丙烯酸甲酯。6.如权利要求1或2所述的生物相容微...
【专利技术属性】
技术研发人员：章泽波，高猛，叶乐，
申请(专利权)人：浙江省北大信息技术高等研究院，
类型：发明
国别省市：
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