双面光刺激与跨皮层无伪迹采集软性神经电极及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双面光刺激与跨皮层无伪迹采集软性神经电极及制备方法，软性电极包括皮层平面电极部分和深脑刺入电极部分。其中，皮层平面电极部分包含皮层记录电极点，深脑刺入电极部分包括深脑记录电极点和封装在弹性透明硅胶内的微型LED芯片。其制备方法包括：第一步，基于MEMS加工工艺完成记录电极和光刺激电极的加工及释放；第二步，基于图形化导电银浆和PDMS印章转移技术完成器件的界面集成；第三步，基于折纸式弯折技术得到电极三维结构的加工并完成电极的组装。本发明专利技术的电极具有深脑光刺激和同步多空间尺度神经信号监测能力，有效提高系统集成度和长期埋植可靠性，可为基于光遗传学的神经功能环路基础研究提供支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物医电，具体涉及一种双面光刺激与跨皮层无伪迹采集软性神经电极及制备方法。

技术介绍

1、近年来，光遗传学为神经环路研究带来了革命性影响，基于光遗传的神经调节工具正在不断进化，其结合了光学操作和电生理记录手段，广泛用于动物的基础神经科学研究。与电刺激、药物刺激等神经调控手段相比，光刺激具有毫秒级时间响应精度，可选择性调控特定类型神经元，通过结合电生理记录形成闭环系统，能够精确探究特定神经回路与大脑功能之间的因果关系。在基于光遗传的神经调节工具中，目前有光纤、光波导、微型led芯片等传递形式，相比于前两者，微型led芯片尺寸小、功耗低、照明稳定、可实现快速光切换、可与无线遥测设备集成等优点，适合原位集成提供高分辨率光刺激。但针对脑组织极其柔软的特点，由于机械失配和脑变形，目前安装在大脑皮层上的光电集成皮层脑电记录仪仍然存在着对脑组织和电极的潜在损伤风险，基于parylene-c衬底等传统柔性电极并不是长期植入的最佳选择，器件植入时和植入后容易引起组织机械创伤或炎症反应，开发杨氏模量更小的超软性神经微电极(如硅胶、水凝胶等)可有效解决这一问题，此本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种双面光刺激与跨皮层无伪迹采集软性神经电极，其特征在于，包括皮层平面电极部分、深脑刺入电极部分和接口端；所述皮层平面电极部分贴附在大脑皮层区域，所述深脑刺入电极部分埋植在大脑深层区域，所述接口端用于向神经电极外传输电极记录信号和将外部电源电能传输给神经电极；

2.根据权利要求1所述的一种双面光刺激与跨皮层无伪迹采集软性神经电极，其特征在于，所述双面光刺激与跨皮层无伪迹采集的软性神经电极采用微纳工艺同时制备得到两组单面光刺激与跨皮层无伪迹采集的软性神经电极，通过背对背集成工艺得到双面光刺激与跨皮层无伪迹采集的软性神经电极；所述皮层平面电极部分和深脑刺入电极部分基于相同微纳...

【技术特征摘要】

1.一种双面光刺激与跨皮层无伪迹采集软性神经电极，其特征在于，包括皮层平面电极部分、深脑刺入电极部分和接口端；所述皮层平面电极部分贴附在大脑皮层区域，所述深脑刺入电极部分埋植在大脑深层区域，所述接口端用于向神经电极外传输电极记录信号和将外部电源电能传输给神经电极；

2.根据权利要求1所述的一种双面光刺激与跨皮层无伪迹采集软性神经电极，其特征在于，所述双面光刺激与跨皮层无伪迹采集的软性神经电极采用微纳工艺同时制备得到两组单面光刺激与跨皮层无伪迹采集的软性神经电极，通过背对背集成工艺得到双面光刺激与跨皮层无伪迹采集的软性神经电极；所述皮层平面电极部分和深脑刺入电极部分基于相同微纳工艺一体化加工成型，通过弯折皮层表面电极部分，与深脑刺入电极部分形成夹角，同步植入大脑组织区域不同部位；所述皮层平面电极部分和深脑刺入电极部分采集和刺激面向大脑同一区域，具有区域一致性。

3.根据权利要求1所述的一种双面光刺激与跨皮层无伪迹采集软性神经电极，其特征在于，所述深脑刺入电极部分兼具采集和刺激功能，为双面探针结构；深脑刺入电极部分植入时利用刚性聚乙二醇peg包裹；所述皮层记录电极点直径尺寸为50～300微米；所述深脑记录电极点直径尺寸为10～50微米；所述微型led芯片长度不大于150微米，宽度不大于100微米；所述记录蛇形导线和供电蛇形导线内部封装的导电材料为导电聚合物薄膜材料；所述记录蛇形导线和供电蛇...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉博文，王家豪，尤小丽，孙凡淇，周宇昊，常洪龙，苑曦宸，薛凯，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：