【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物医用材料，具体涉及一种神经电极及其制备方法和应用。
技术介绍
1、在神经系统中，大量的神经元不断产生和传递电生理信号，在神经元和大脑区域之间进行交流。植入式神经电极作为人体与外部设备进行双向沟通的桥梁，是检测和控制神经活动的重要手段，它的应用大大增强了人们对神经精神疾病的理解，在抑郁症、帕金森病和癫痫等脑部疾病上的治疗上有更有效地发展。另外，植入式神经电极可以通过神经记录来监测大脑活动，并直接或间接地对大脑的主观意图或客观事件做出反应，直到大脑恢复正常状态。植入式神经电极可以促进神经损伤或疾病患者的康复，能够在监测神经系统状态或影响其治疗疾病或恢复功能方面发挥至关重要的作用。
2、然而，神经电极植入中枢神经系统会引起宿主组织反应，形成星形胶质包封，这种炎症导致植入电极附近的神经元丢失，电极阻抗升高，导致记录过程中背景噪音增加。微电极制造技术的快速发展大大减少了植入过程中的组织损伤，提高了电生理研究的空间分辨率；但是，较小的电极可能会增加界面处的电化学阻抗，并对记录的信号质量产生负面影响。为了有效地检测体内神经活动的动态特性，需要具有低阻抗、生物友好性和长期稳定性的微电极。
3、cn110742597a公开了一种制备tpu/pdms三维多孔神经电极的方法，步骤如下：(1)将聚氨酯溶液和聚二甲基硅氧烷溶液混合配制电纺液，然后将电纺液装入静电纺丝装置中，制备三维空间网络薄膜；(2)将三维空间网络薄膜放入等离子清洗仪内清洗，然后放入聚二甲基硅氧烷中进行粘附性处理，最后真空干燥固化，得到三维多孔纤
4、另一种改善植入式神经电极界面阻抗的方法是使用导电聚合物(cps)，如聚吡咯和聚(3,4-乙烯二氧噻吩)，来增强电极-神经界面的性能。用这些cps作为表面修饰物能显著降低电极的电化学阻抗，从而改善了植入电极与神经组织之间的离子交换，提高了电生理记录过程中的信噪比。此外，这些导电聚合物材料通常具有生物相容性和导电性，有利于神经元附着和神经突的生长，为神经元的生长发育提供了有利的环境。例如cn103083725a公开了一种界面修饰材料修饰的神经电极，制备方法如下：在引入亲水基团的神经电极主体的表面上涂覆凝胶聚合物，干燥后形成凝胶聚合物膜，该凝胶聚合物为由聚丙烯酸和聚乙烯醇形成的交联聚合物；将所述形成有凝胶聚合物膜的神经电极主体放入含有导电聚合物单体、生物活性物质及抗炎药物的电沉积溶液中浸泡，使电沉积溶液吸附于凝胶聚合物膜中，然后进行电处理，使吸附于凝胶聚合物膜的电沉积溶液中的导电聚合物单体聚合形成导电聚合物，且导电聚合物与凝胶聚合物形成交联网络，生物活性物质及抗炎药物穿插于所述交联网络中，在神经电极主体的表面上形成界面修饰层，从而能够提高神经电极的持续性的生物相容性。
5、近年来的研究发现，导电聚合物和界面修饰层可能会经历机械和电化学不稳定，对改性表面的长期性能构成风险，例如，电极衬底上形成的导电聚合物修饰层经常发生分层和脱落。为了增强导电聚合物与衬底之间的附着力，研究人员尝试使用激光照射、碘蚀刻等进行表面预处理，或电沉积特殊的功能化导电聚合物单体。虽然这些技术可以增强导电聚合物与电极表面的结合，但它们也限制了衬底材料的选择和单体的种类，也限制了它们的适用性。
6、因此，开发具有低阻抗、组织友好性、长期稳定性的神经电极，以满足长期体内神经记录的应用要求，是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种神经电极及其制备方法和应用，通过制备方法的设计，在电极本体上形成稳定、可靠、高附着力的界面修饰层，使得到的神经电极具有显著降低的阻抗、优异的生物相容性和组织友好性，机械和电化学稳定性好，能够满足电极长期使用的坚固性、稳定性和可靠性需求。
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种神经电极的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
4、将等离子体处理后的电极本体置于酸溶液中进行循环伏安测定，至循环伏安曲线稳定，得到活化电极本体；
5、将所述活化电极本体置于金电解液中进行电化学沉积，得到纳米金颗粒修饰电极；
6、将所述纳米金颗粒修饰电极置于含巯基有机酸溶液中进行自组装，得到第二修饰电极；
7、将所述第二修饰电极置于导电聚合物单体溶液中进行电化学聚合，使所述第二修饰电极表面沉积导电聚合物，得到所述神经电极。
8、本专利技术提供的神经电极的制备方法包括四个步骤：(1)对电极本体进行活化，(2)在活化电极本体的表面通过原位电化学沉积一层纳米金颗粒，(3)通过自组装的方式将带负电的有机酸基团(羧基)引入到纳米金颗粒表面，(4)通过电化学聚合的方式，正负电作用连接带正电的导电聚合物，形成神经界面修饰层，得到神经电极。
9、所述制备方法得到的神经电极中，作为表面修饰物的导电聚合物能显著降低电极的电化学阻抗，改善了神经电极与神经组织之间的离子交换，提高了电生理记录过程中的信噪比(snr)；同时，导电聚合物具有良好的生物相容性和导电性，有利于神经元附着和神经突的生长，为神经元的生长发育提供了有利的环境。基于神经界面修饰层的构建，所述神经电极的生物相容性和组织友好性显著提高，神经界面炎性反应显著减弱，能够长期保持植入体的性能，可记录到更多更强的神经信号。而且，本专利技术设计的特定制备方法在电极本体上形成的界面修饰层附着力高，不易脱落，使得神经电极具有较佳的机械和电化学稳定性，满足了电极长期使用的坚固性和稳定性需求，能够长期在体内发挥神经记录的作用。
10、因此，本专利技术提供的制备方法有效解决了现有神经电极在活体动物中慢性神经记录中的生物相容性较差、记录稳定性不稳定的问题，得到的神经电极能够有效改善电极-神经界面，从而最大程度上提高了神经电极在活体动物中长期记录的可靠性，满足了长期体内神经记录的应用要求。
11、以下作为本专利技术的优选技术方案，但不作为对本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本专利技术的目的和有益效果。
12、本专利技术对电极本体的种类不进行特殊限定，本领域已知的能够用于神经电极的电极本体均适用于本专利技术。
13、优选地，所述电极本体的材料包括镍铬合金、铂、铂铱合金中的任意一种。
14、优选地，所述等离子体处理之前还包括对电极本体进行清洗的步骤。
15、优选地，所述清洗的清洗剂包括水、丙酮、乙醇中的任意一种或至少两本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种神经电极的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述等离子体处理为氧等离子体处理；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述金电解液包括金电解质和酸性化合物的组合；
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述电化学沉积中施加的电压为-0.1V至-0.5V；
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述含巯基有机酸具有如式I所示结构：
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述导电聚合物单体包括3,4-乙烯二氧噻吩、吡咯、苯胺中的任意一种或至少两种的组合；
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述电化学聚合的电压为0.9-2V；
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
9.一种神经电极，其特征在于，所述神经电极通过如权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到。
10.一种如权利要求9
...【技术特征摘要】
1.一种神经电极的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述等离子体处理为氧等离子体处理；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述金电解液包括金电解质和酸性化合物的组合；
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述电化学沉积中施加的电压为-0.1v至-0.5v；
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述含巯基有机酸具有如式i所示结构：
6.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：巫祎咏，王璐璐，阎梦萦，王旭芳，廖鑫，鲁艺，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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