兼具电位记录及组织采样功能的颅内深部电极制造技术

本申请提供了兼具电位记录及组织采样功能的颅内深部电极。所述颅内深部电极包括设置于其周壁的电极触点，所述电极触点包括微纳结构。本申请通过在电极触点上设置微纳结构，改善生物细胞在该区域表面的黏附和固定状态。进而，拔出颅内深部电极后，对微纳结构区域黏附的细胞组织采样，即可以实现对电极触点植入位置原位的神经组织的采样，使得本申请提供的颅内深部电极兼具电位记录和组织采样功能。内深部电极兼具电位记录和组织采样功能。内深部电极兼具电位记录和组织采样功能。

【技术实现步骤摘要】
兼具电位记录及组织采样功能的颅内深部电极


[0001]本申请涉及植介入医疗设备
，尤其涉及兼具电位记录及组织采样功能的颅内深部电极。

技术介绍

[0002]传统的颅内深部电极是将一系列电极触点植入到脑内的特定区域，电极触点可以检测其所在区域的局部场电位(LFP)，然后该电信号可以通过导线传输到与电极尾端连接的电生理信号记录设备上，然后存储下来。这种技术使临床医生或者研究者可以对脑内特定位置的深部脑电信号进行记录和分析，从而为很多功能神经外科疾病的靶点或病灶的定位提供依据，为疾病的治疗提供了帮助。
[0003]近年来的研究发现，有许多脑相关的疾病与病灶区域的神经细胞蛋白质表达异常有很强的关联，同时也会在病灶区域表现出脑电信号的异常。典型的就是β
‑
淀粉样蛋白在大脑中聚合堆积形成β
‑
淀粉样斑块(β
‑
amyloid plaques)沉积，其是阿尔茨海默氏症的主要病理特征之一，也被认为是主要发病原因。

技术实现思路

[0004]有益的是，开发一种技术可以帮助临床医生和研究者研究特定位置的脑电信号与该位置的蛋白质表达之间的关联，从而对更多的疾病获得更深的认知。更具体地，有益的是，开发一种装置或方法，可以采集脑深部某个特定位置的脑电信号，并在同一位置进行神经组织的取样。
[0005]为此，本申请提供了兼具电位记录及组织采样功能的颅内深部电极。
[0006]该颅内深部电极包括设置于其周壁的电极触点，所述电极触点包括微纳结构。
>[0007]在至少一个实施方式中，所述微纳结构构成周期变化图形。
[0008]在至少一个实施方式中，所述微纳结构的变化周期长度为纹理尺度d，所述微纳结构的纹理尺度d满足，50μm≤d≤200μm。
[0009]在至少一个实施方式中，所述微纳结构为微孔结构。
[0010]在至少一个实施方式中，所述微孔的横截面为圆形、椭圆形或矩形。
[0011]在至少一个实施方式中，所述微纳结构为沟槽结构，所述沟槽结构的槽宽L满足，750nm≤L≤100μm。
[0012]在至少一个实施方式中，所述微纳结构为或者包括TiO2纳米管。
[0013]在至少一个实施方式中，所述颅内深部电极包括3个或更多个所述电极触点，相邻的所述电极触点之间的间距相同。
[0014]在至少一个实施方式中，一个所述电极触点包括一个或多个局部区域，所述微纳结构被加工于所述局部区域，在所述颅内深部电极的轴向上相邻的所述局部区域之间的间距相同。
[0015]在至少一个实施方式中，所述电极触点包括局部区域，所述微纳结构被加工于所
述局部区域，所述局部区域的面积s满足，1000μm2≤s≤100000μm2。
[0016]在至少一个实施方式中，所述局部区域的形状为圆形、椭圆形或矩形。
[0017]在至少一个实施方式中，所述微纳结构被加工于所述电极触点的整个表面或半个表面。
[0018]在至少一个实施方式中，所述电极触点的粗糙度Ra大于0.8μm。
[0019]本申请通过在电极触点上设置微纳结构，改善生物细胞在该区域表面的黏附和固定状态。进而，拔出颅内深部电极后，对微纳结构区域黏附的细胞组织采样，即可以实现对电极触点植入位置原位的神经组织的采样，使得本申请提供的颅内深部电极兼具电位记录和组织采样功能。
附图说明
[0020]图1示出了根据本申请实施方式的兼具电位记录及组织采样功能的颅内深部电极。
[0021]图2示出了根据本申请实施方式的兼具电位记录及组织采样功能的颅内深部电极的电极触点的放大的剖视示意图。
[0022]图3示出了根据本申请实施方式的兼具电位记录及组织采样功能的颅内深部电极的电极触点的放大的俯视示意图。
[0023]附图标记说明
[0024]1颅内深部电极；2电极触点；21电极触点主体；22微纳结构。
具体实施方式
[0025]下面参照附图描述本申请的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本申请，而不用于穷举本申请的所有可行的方式，也不用于限制本申请的范围。
[0026]传统的颅内深部电极，从设计上只具备采集脑深部特定位置脑电信号的功能。由于颅内深部电极的表面并不是严格光滑，尤其是在电极触点的边缘处，具有一定的棱角。这些棱角部位在植入电极的过程中，拔出电极的过程中都有可能从电极的路径(例如颅内)刮下一些神经组织。
[0027]当电极拔出后，科学家利用这些被带到颅外的神经组织，确实可以做一些蛋白质相关的分析。但是这种方法的问题在于，无法确定这些神经组织是从脑内的什么区域被带出来的。一方面是因为这些神经组织有很高的可能性是在电极移动的过程中被刮下来的，即被刮下组织的部位不一定是电极最终的植入部位；另一方面是电极对神经组织的吸附力不强，在植入和拔出过程中电极表面的神经组织很有可能发生滑移，离开初始的位置。所以，利用这些神经组织，无法在脑电信号与蛋白质表达之间建立可靠的关联。
[0028]另一种方法是，在电极被从人体颅内拔出以后，利用活检采样的技术，在电极触点原来植入的位置进行组织取样。这种方法的缺陷有两个：一方面是定位精度不足，电极触点的定位精度例如是1～2毫米量级的，在种种因素的影响下，现有的活检取样技术难以达到这样的定位精度；另一方面是这种方法大大地提高了手术的风险。
[0029]通过在器件表面制备微纳结构，通过接触诱导机制对细胞及组织进行调控，可以
改善金属植介入器件表面生物功能。
[0030]示例性地，钛(Ti)植入体经喷砂之后获得的粗糙表面可以促进上皮细胞及成纤维细胞的早期附着，进而提高种植体截面的骨结合强度，加快种植体早期固定并增加长期服役的成功率。内径约为70nm、管壁厚为20nm以及管长为250nm的锐钛矿型TiO2纳米管具有较好的促成骨细胞生长作用，细胞丝状伪足可延伸至纳米管内形成机械锁合，有利于骨结合。通过离子束刻蚀再Ti6Al4V表面制备的微米/纳米多级粗糙结构更利于促进成骨细胞黏附，提高骨组织结合面积。
[0031]即现有技术使用微纳结构的目的在于促进植介入装置更好地与人体结合，改善生物相容性。
[0032]参见图1、图2和图3，本申请的实施方式提供了一种兼具电位记录及组织采样功能的颅内深部电极(后面，简称“颅内深部电极1”)。颅内深部电极1整体可以呈筒状或柱状，颅内深部电极1包括设置于其周壁的电极触点2，电极触点2包括电极触点主体21和微纳结构22。
[0033]本申请即利用了微纳结构22带来的与生物细胞的黏附和固定的能力，在颅内深部电极1拔出头颅时，微纳结构22处黏附的生物细胞能够随颅内深部电极1被取出。在不影响记录脑电信号的功能，也不提高手术风险的基础上，可以对微纳结构22植入位置原位的生物细胞(例如神经组织)进行采样。可以理解，现有技术未示出亦未启示将微纳结构设置在电极触点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种兼具电位记录及组织采样功能的颅内深部电极，其特征在于，所述颅内深部电极包括设置于其周壁的电极触点，所述电极触点包括微纳结构。2.根据权利要求1所述的兼具电位记录及组织采样功能的颅内深部电极，其特征在于，所述微纳结构构成周期变化图形。3.根据权利要求2所述的兼具电位记录及组织采样功能的颅内深部电极，其特征在于，所述微纳结构的变化周期长度为纹理尺度d，所述微纳结构的纹理尺度d满足，50μm≤d≤200μm。4.根据权利要求1或2所述的兼具电位记录及组织采样功能的颅内深部电极，其特征在于，所述微纳结构为微孔结构。5.根据权利要求4所述的兼具电位记录及组织采样功能的颅内深部电极，其特征在于，所述微孔的横截面为圆形、椭圆形或矩形。6.根据权利要求1或2所述的兼具电位记录及组织采样功能的颅内深部电极，其特征在于，所述微纳结构为沟槽结构，所述沟槽结构的槽宽L满足，750nm≤L≤100μm。7.根据权利要求1或2所述的兼具电位记录及组织采样功能的颅内深部电极，其特征在于，所述微纳结构为或者包括TiO2纳米管。8.根据权利要求1或2所述的兼具...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫晓龙，
申请(专利权)人：诺尔医疗深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：