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一种高通量柔性纤维神经电极及其制备方法技术

技术编号:42079089 阅读:37 留言:0更新日期:2024-07-19 16:57
本发明专利技术属于神经电极领域,具体为一种高通量柔性纤维神经电极及其制备方法。本发明专利技术通过微纳米加工的方式制备具有精细电路的多层梯形软薄膜,之后通过机械辅助卷膜的方式,将反扣的薄膜卷起,露出位于薄膜表面的电极位点,得到具有分节锥状结构的纤维神经电极。制备步骤包括旋涂基底层、热蒸镀金属导电层、气相沉积绝缘层和衬底层、激光直写光刻与等离子体刻蚀、水平台辅助卷膜。本发明专利技术制备的神经电极能够充分利用纤维侧表面实现在200μm直径电极中通道数可达400个以上,并具有良好的生物安全性,其可以实现长达四周的多通道记录。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于神经电极,具体涉及一种高通量柔性纤维神经电极及其制备方法


技术介绍

1、植入式神经电极能够实时、准确的测量并传输目标生物体电生理信息,所以在疾病诊断、治疗甚至病理机制探索等领域具有重要的应用前景。目前,几乎所有商业化的植入神经电极都是刚性的,与生物软组织的模量有几个数量级的巨大差异,器件与生物组织之间的机械性能不匹配会诱发的器件-组织界面处慢性免疫反应并且在组织变形时会导致界面滑移,因此不利于构建稳定的记录界面,给长期有效追踪生物信号带来困难,限制了植入式生神经电极的功能。而纤维结构的柔性神经电极能够有效突破这一瓶颈,首先独特的一维结构有利于植入过程中减少组织损伤,并且具有均匀弯曲表面在植入后可以避免组织-器件界面处应力集中,所以受到研究者广泛的关注。另一方面因为其模量与生物组织匹配,在组织微观运动时,能够协同组织一起形变,减少组织损伤和慢性炎症的发生。

2、而高通量神经电极能够高精度地监测和记录大量神经细胞的活动,从而显著提高对脑功能理解和神经疾病处理的能力。现阶段,植入式柔性纤维神经电极多功能集成方式主要有两类,一种通过将多本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高通量柔性纤维神经电极的制备方法,其特征在于,通过微纳米加工的方式制备具有精细电路的多层梯形软薄膜;通过机械辅助卷膜的方式,将反扣的薄膜卷起,露出位于薄膜表面的电极位点,得到具有分节锥状结构的高通量柔性纤维神经电极;具体步骤如下:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述旋涂葡聚糖牺牲层的具体过程为:采用硅片作底,配制质量分数为1-10%的葡聚糖水溶液,于硅片中心位置滴加2-3滴,以1500-3000rpm旋涂6-10s,旋涂于硅片上表面;旋涂完成后,将硅片置于60-80℃的烘箱中烘干。

3.根据权利要求1所述的高通量柔性纤维神经电极...

【技术特征摘要】

1.一种高通量柔性纤维神经电极的制备方法,其特征在于,通过微纳米加工的方式制备具有精细电路的多层梯形软薄膜;通过机械辅助卷膜的方式,将反扣的薄膜卷起,露出位于薄膜表面的电极位点,得到具有分节锥状结构的高通量柔性纤维神经电极;具体步骤如下:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述旋涂葡聚糖牺牲层的具体过程为:采用硅片作底,配制质量分数为1-10%的葡聚糖水溶液,于硅片中心位置滴加2-3滴,以1500-3000rpm旋涂6-10s,旋涂于硅片上表面;旋涂完成后,将硅片置于60-80℃的烘箱中烘干。

3.根据权利要求1所述的高通量柔性纤维神经电极制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述旋涂固化聚二甲基硅氧烷柔性薄膜层的具体过程为:配制聚二甲基硅氧烷前驱体与交联剂混合物,单体与交联剂质量比为(8-10):1,以3000-5000rpm旋涂30-300s旋涂于步骤(1)制备的葡聚糖牺牲层表面。

4.根据权利要求1所述的高通量柔性纤维神经电极制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述沉积二氯对二甲苯二聚体衬底层的具体过程为:将步骤(2)制备的聚二甲基硅氧烷薄膜,使用二氯对二甲苯二聚体真空镀膜设备沉积二氯对二甲苯二聚体衬底层;二氯对二甲苯二聚体使用量为0.5-4g,设定裂解温度为650-700℃,生长温度为70-90℃。

5.根据权利要求1所述的高通量柔性纤维神经电极制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述沉积金电路层的具体过程为:将步骤(3)中制备的沉积二氯对二甲苯二聚体层的样品使用真空蒸镀系统在干燥后的薄膜表面热蒸镀金层,沉积速度沉积时间为1500-2500s,金层厚度为40-80nm。

6.根据权利要求1所述的高通量柔性纤维神经电极制备方法,其特征在于,步骤(5)中所述修饰图案化光刻胶层的具体过程为:将所述步骤(4)中制备的样品在黄光环境中旋涂正性光刻胶s1813,旋涂参数为:1500-3000rpm旋涂30-40s;之后放置于60-80℃热台加热1-2min坚膜;接着将样品送入光刻机,输入预先设计带有位置标记的光刻图案,进行自动对焦光刻;选用385nm波段紫外光源,功率设置为135-145mj/cm2;光刻后,将样品浸没于盛有显影液的表面皿中进行显影处理;显影处理时间为...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙雪梅官航张铠麟唐成强虞思汇彭慧胜
申请(专利权)人:复旦大学
类型:发明
国别省市:

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