一种导电聚合物水凝胶的生物电子界面制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种基于导电聚合物水凝胶的生物电子界面制备方法及其应用，属于植入式生物接口新材料与新技术领域。本发明专利技术通过简单的一步电聚合方法将强粘附且柔软的粘性聚合物水凝胶与导电活性物质单体共同在导电基体界面构筑高性能导电聚合物水凝胶生物界面，该界面呈现双连续微相半分离相网络结构。与现有技术相比，本发明专利技术制备的导电聚合物水凝胶生物电子界面更软(杨氏模量0.1～10MPa)；与基底界面粘附强(超声时间0.5～1.5h)；体外长期稳定性优异(刺激3～10亿圈后CIC值变化率5～15％)；并进一步将该界面可控构筑在阵列生物微电子后植入小鼠脑内实现长期稳定地单个生物元信号记录。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及植入式生物接口新材料，特别是指一种导电聚合物水凝胶生物电子界面的其制备方法及其应用。

技术介绍

1、大脑是中枢生物系统的最高级部分，是机体的思维、意识，以及感觉等高级功能的总指挥部，负责调控机体的各种的生理活动。基于生物电子刺激的“电药”，显示出在不同疾病中的治疗应用的巨大前景，如生物退行性相关的疾病和生物缺陷导致的功能障碍性疾病，如阿尔兹海默症、癫痫、运动障碍、失聪等。植入式生物电子作为脑组织和电子器件之间的桥梁，是用于生物元刺激或信号记录的功能性微型器件，在生物性疾病发现与诊疗方面具有广泛应用。当前脑生物电子大多选用硬质硅或金属(铂、铱、钨、镍铬等)与脑组织接触，存在植入式生物电子性能低、脑组织产生免疫排斥等问题。植入式生物接口的快速发展，不再局限于传统的金属电子。然而，贵金属生物电子与脑组织的力学适配性、记录能力及稳定性差，为了实现长期稳定和高效的生物刺激与记录，关键是要在生物电子和生物组织之间构建一个高性能的生物界面。导电聚合物涂层修饰贵金属电子可显著优化其杨氏模量、生物电子阻抗、电荷注入容量等性能参数。然而，现有导电聚合物涂层仍然存本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种导电聚合物水凝胶生物电子界面的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的导电聚合物水凝胶生物电子界面的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，粘性聚合物水凝胶为聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚氨酯、聚丙烯酰胺或聚多巴胺中一种或多种，粘附性聚合物的质量浓度为2wt.％～20wt.％；二元溶剂为极性溶液与去离子水混合溶剂，极性溶液为甲醇、乙醇、乙腈、二甲基亚砜或N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，极性溶液的体积浓度为10％～95％。

3.根据权利要求1所述的导电聚合物水凝胶生物电子界面的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，导电活性物质单体为苯胺(AN...

【技术特征摘要】

1.一种导电聚合物水凝胶生物电子界面的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的导电聚合物水凝胶生物电子界面的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，粘性聚合物水凝胶为聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚氨酯、聚丙烯酰胺或聚多巴胺中一种或多种，粘附性聚合物的质量浓度为2wt.％～20wt.％；二元溶剂为极性溶液与去离子水混合溶剂，极性溶液为甲醇、乙醇、乙腈、二甲基亚砜或n,n-二甲基甲酰胺(dmf)，极性溶液的体积浓度为10％～95％。

3.根据权利要求1所述的导电聚合物水凝胶生物电子界面的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，导电活性物质单体为苯胺(ani)、吡咯(py)、噻吩、3,4-二氧乙撑噻吩(edot)或3,4-二氧乙撑噻吩衍生物(pedots)中任一一种；支持电解质为对甲苯磺酸(p-tsa)、聚苯乙烯磺酸(pssh)、聚苯乙烯磺酸钠(pssna)、十二烷基磺酸钠、聚(2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙磺酸盐)中一种或多种。

4.根据权利要求3所述的导电聚合物水凝胶生物电子界面的制备方法，其特征在于，所述3,4-二氧乙撑噻吩衍生物为羟甲基3,4-二氧乙撑噻吩、氨甲基3,4-二氧乙撑噻吩、丙烯酸基3,4-二氧乙撑噻吩中任一一种。

5.根据权利要求1-4任一所述的导电聚合物水凝胶生物电子界面的制备方法，其特征在于，所述粘附性聚合物与导电活性物质单体的质量比为10～15:1；所述导电活性物质单体与支持电解质的质量比为1:...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢宝阳，田发娟，余佳文，王文，赵殿博，万荣泰，曹杰，王乔博，杨汉珺，徐景坤，
申请(专利权)人：江西科技师范大学，
类型：发明
国别省市：