一种仿生三维软弹皮层微电极及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种仿生三维软弹皮层微电极及其制备方法，环绕电极触点一圈带有爪形结构，弯折后可充分包裹并粘合软弹硅胶凸台，以此保证柔性聚合物薄膜微电极兼具较高的机械强度和保形接触能力；在制备时，首先基于MEMS技术在沉积有金属牺牲层的硅片上制作二维柔性微电极，然后浸没在盐酸溶液中，腐蚀金属牺牲层，使微电极从硅片上释放下来；然后用毛细玻璃管将微电极顶入具有圆柱形凹坑的模具中；接下来将液态软性硅胶逐一注入各个凹坑，完全填充所有凹坑；最后待液态软性硅胶完全凝固，抬起微电极，与模具分离。本发明专利技术有效解决了目前柔性聚合物薄膜微电极衬底厚度和保形贴附能力之间的平衡问题，为新型微创植入式脑机接口电极发展提供了重要参考。口电极发展提供了重要参考。口电极发展提供了重要参考。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生三维软弹皮层微电极及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物医电
，具体涉及一种仿生三维软弹皮层微电极及其制备方法。

技术介绍

[0002]微机电系统(MEMS)技术和柔性电子技术的融合，为高精度、高柔性脑科学研究工具的开发提供了重要基础。植入式柔性皮层微电极正是基于上述技术，其发展方向之一是如何提高电极与大脑皮层沟回之间的保形贴附性能，保证全部电极位点能够采集到稳定的脑电信号。然而，为了提高保形贴附能力，现有技术往往选择减小柔性聚合物薄膜衬底厚度或使用本征更加柔软的材料，如硅胶、水凝胶等，这对于保证衬底的机械强度和可靠性提出了新的挑战。
[0003]采用超薄聚合物、超弹性低模量衬底材料，网状或指状结构衬底设计，电极点引入三维微凸起结构等方法，在不同程度上存在一定问题：衬底减薄或网状镂空结构设计都会导致电极机械强度下降，操作或植入时容易因外力受损；超弹性低模量材料如硅胶，其MEMS加工兼容性差，微加工精度难以保证；电极点微凸起多采用在金属下层垫高聚合物的方式，缺乏弹性接触变形能力。因此，开发具有软弹性微凸台结构的皮层微电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿生三维软弹皮层微电极，其特征在于，包括电极模块、电极柔性衬底、电极金属导线和电极焊盘；所述电极模块包括电极臂结构、电极触点、电极爪形结构和软弹硅胶凸台；所述电极焊盘设置在电极柔性衬底表面；所述电极金属导线设置在电极柔性衬底内部；多个电极模块与相同数量的电极焊盘通过电极金属导线一一对应连接；所述电极爪形结构包括多个电极爪；所述电极触点设置在电极爪形结构的中心位置，电极触点上端面裸露；电极爪形结构的中心部分贴附在软弹硅胶凸台的顶部端面；多个电极爪均匀分布在电极触点周围，电极爪沿软弹硅胶凸台的顶部端面边缘弯折后贴附在软弹硅胶凸台的侧面周围；所述电极柔性衬底上开有多个孔，每个软弹硅胶凸台的下端面与电极柔性衬底平行并探入电极柔性衬底的一个孔中；所述电极臂结构为带状，设置在任意两个电极爪之间并贴附在软弹硅胶凸台侧面；电极臂结构下端与电极金属导线一端电连接，电极臂结构上端与电极触点电连接。2.根据权利要求所述的一种仿生三维软弹皮层微电极，其特征在于，所述电极爪在弯折处的两侧设置根部狭缝，根部狭缝的宽度为8
‑
12微米，长度为30
‑
50微米。3.根据权利要求所述的一种仿生三维软弹皮层微电极，其特征在于，所述电极柔性衬底的材料为聚酰亚胺PI、聚对二甲苯Parylene、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、SU
‑
8负性光刻胶中之一的聚合物薄膜材料，电极柔性衬底总厚度为10～50微米。4.根据权利要求所述的一种仿生三维软弹皮层微电极，其特征在于，所述电极触点的金属层为金或铂或铱材料，通过溅射或热蒸发工艺方案沉积在电极柔性衬底上，电极触点的直径为100微米，金属层厚度为50～300纳米。5.根据权利要求所述的一种仿生三维软弹皮层微电极，其特征在于，所述软弹硅胶凸台采用聚二甲基硅氧烷PDMS或其他医用级硅橡胶软性材料。6.根据权利要求所述的一种仿生三维软弹皮层微电极，其特征在于，所述电极臂结构臂长380微米，宽170微米；所述电极爪爪长160微米，宽度120微米。7.一种如权利要求1所述的仿生三维软弹皮层微电极制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：基于MEMS技术，在沉积有金...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉博文，孙凡淇，尤小丽，李想，王昊超，扈慧静，周宇昊，常洪龙，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：