[发明专利]具有选择性细胞粘附的可植入装置和生产方法

说明书

根据本发明，提供了一种可植入装置，所述可植入装置包含基底，在所述基底上提供至少一个表面部分。表面部分的化学组成选择性地增强对基底的细胞粘附。

发明领域

本发明涉及可植入材料和装置的领域。具体地，它涉及具有基底的可植入装置，在所述基底上选择性增强细胞生长和粘附。

发明背景

已经研究并提出了几种材料和装置来探测或/和恢复不同生物组织和细胞的活性。此类研究的目的是提供能够将例如人神经元与突触后细胞重新连接的材料或装置，使得可以通过植入装置来修复或改善丧失的神经元功能。作为一个实例，在20世纪90年代早期实施的第一个成功的神经修复术(neuroprosthetics)-耳蜗植入物是神经接口装置，其使用电极阵列以电脉冲刺激耳蜗中的听觉神经。外周神经的电刺激已经从临床医生获得了对用于治疗疼痛、用于恢复运动力(motricity)功能和用于治疗癫痫的极大兴趣。此外，神经工程研究界已经研究了用于中枢神经系统CNS的各种神经接口装置。此类装置设计成调节情绪障碍、癫痫或伴随帕金森氏病出现的症状，其通过在深部脑刺激情况下适当的电荷递送进行。大脑信号的记录已用于控制脑-计算机接口BCI[1]。神经自体移植物[2]是横跨大的神经间隙(large nerve gap)(即具有大于20mm的长度的间隙)的周围神经再生的当前临床标准。由于缺乏允许信号传输和细胞的引导生长的合适材料，目前不知道合成神经引导通道。

可植入装置和神经接口尤其面临几项挑战：

-减少植入物周围的炎症应答和神经胶质增生，因为这些降低了到/从装置递送的信噪比或导致长期记录失败(chronic recording failures)[3]。

-改善神经接口的空间分辨率，其允许到或从神经元密集的脑(neuron-densebrain)部分的信号收集和递送；

-选择性刺激精确区域以诱导来自CNS的特异性应答。

在下文中以及贯穿本申请的整个说明书，术语生物相容性将用于指植入装置及其组分材料在其植入环境中实施其期望的功能，维持有益的细胞和组织应答，而不是引起身体中不期望的局部或系统效应的能力。

此外，植入装置或材料的生物结垢(bio-fouling)是指装置或材料上组织的不受控制的生长。

虽然已经测试了几种材料的体内生物植入应用，但是当今，聚合物由于其可塑性和生物相容性而是选择的材料。在脑-机械接口BMI中，主要使用聚合物作为半导体材料的封装(encapsulation)基质。已知几种聚合物，如聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)、PEDOT、聚苯胺或聚噻吩具有导电性能。导电聚合物的使用可以增加植入材料的生物相容性并且实现与周围细胞的相互作用。然而，导电聚合物对于阻抗变化仍然非常敏感，所述阻抗变化由生物结垢或者在脑的驻留免疫细胞中的材料吸收引起[4]。

即使如聚合物中发现的可塑性是重要的，但是需要最小的刚性以设计具有引导和探测细胞(如神经元)的能力的基底。