[发明专利]基于光电技术的多模态植入式神经调控电极及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种神经调控电极，具体涉及一种基于光电技术的多模态植入式神经调控电极及制作方法。

背景技术

神经调控是指对特定部位神经组织或功能核团施加刺激（光刺激或电刺激），从而达到治疗或者缓解与神经有关疾病的目的，目前已成功应用于帕金森、癫痫、震颤等中枢神经系统疾病的缓解与治疗。

目前临床使用及文献报道的刺激电极绝大部分只能进行单一的电刺激模式，无法实现光刺激或光电组合刺激。随着近几年光感基因调控技术的发展，人们发现光刺激可以更为精准地针对特定神经元进行刺激，可能比电刺激提供更为有效的治疗效果。

目前文献报道的光刺激电极主要是微电极或微电极阵列与光纤的简单结合，如光纤和钨电极、犹他电极或者密歇根电极的耦合。这些电极目前基本上均停留在试验水平，无法在自由活体中长期测试，实现稳定的光遗传学调控和电生理记录。此外，光纤作为刺激光源，只能进行单点光刺激，要实现多点光刺激及平面光刺激面临很大的困难。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种基于光电技术的多模态植入式神经调控电极及制作方法，具有较高的刺激分辨率，通过选通局部刺激触点，调整光、电刺激区域，避免误刺激及其负面影响。

样处理厂的告知系统为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

    基于光电技术的多模态植入式神经调控电极，包括基底，所述基底上设置有个电刺激触点和个光刺激触点，所述光刺激触点包括发光二极管，所述发光二极管包括外部的n电极、中部的发光层和内部的p电极。

制作所述的基于光电技术的多模态植入式神经调控电极的方法，包括以下步骤：

    步骤1）在硅片真空涂覆Parylene C材料，在Parylene C上利用磁控溅射法沉积Al掩膜，光刻刻蚀图形化，作为刻蚀ParyleneC的掩蔽层；

    步骤2）在上述产品上真空涂覆ParyleneC材料，电子束蒸发沉积金属铂，利用Lift-off工艺图形化，实现16个刺激触点与引线触点的互联，再真空涂覆ParyleneC保护层材料，磁控溅射沉积铝，图形化后作为氧离子体刻蚀ParyleneC的掩蔽层，去除ParyleneC，使铂引线触点裸露出来，释放平面薄膜，并利用干法刻蚀技术去除背面Parylene C，使刺激触点裸露，去除掩蔽层金属Al，最终获得三层的16个所述电刺激触点的柔性薄膜电极阵列；

  步骤3）采用InGaAlP直接跃迁型材料，发光波长为590nm，利用金属有机物化学气相沉积法在砷化镓基底依次外延生长n-InGaAlP，InGaAlP有源区，p-InGaAlP，及GaP窗口区，p电极采用Ti/Pt/Au膜系，由溅射法制备，n电极采用Ni/Ge/Au膜系，由电子束蒸发设备制作，得发光芯片；

  步骤4）通过微加工技术将所述发光芯片粘贴在步骤2）中柔性薄膜电极阵列的特定位置，即得最终产品。  

本发明的有益效果是：

1、本发明可以根据不同病情案例，调整刺激模式，对神经组织进行电刺激、光刺激、或组合刺激，以达到优化的治疗效果，通过改变光刺激单元发光材料带系，调整发光波长，优化调控效果；

2、本发明制备工艺简单，精度高，重复性好，而且可以进一步通过减小刺激单元尺寸，增加单元数目，从而提高分辨率，广泛地应用于神经科学研究，如在基础神经生物学研究上探索记忆发生及传递的机制、情绪的产生与控制等，在临床研究上发展更精确可靠的神经调控技术，研究帕金森、癫痫等神经系统疾病的机制。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的左视图。

    图中标号说明：

1、电刺激触点，2、光刺激触点，3 、基底，4、发光二极管，5、n电极，6、发光层，7、p电极。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。