[实用新型]一种光电极

说明书

本实用新型公开了一种光电极，包括电路板、插芯针、接口和电极丝阵列；电路板设置在接口的两排针脚之间，插芯针放置在电路板的凹槽处；电极丝阵列设置在插芯针的端部，且电极丝阵列由四排等距设置的电极丝组成，每排均匀等距的设置有四根或者八根电极丝，电极丝的一端接触神经元，另一端连接至接口的针脚；在电路板处的电极丝具有聚乙二醇的塑封层，所述电路板上还接有地线和参考电极，所述电极丝的直径为10μm‑100μm，所述电极丝间隔在100‑300μm。本实用新型的光电极具有更高的空间精度与更小的电极尺寸。

技术领域

本实用新型涉及一种光电极，属于生物医学工程技术领域。

背景技术

微电极阵列是连接神经系统与外围设备的桥梁，能够深入细胞层次研究大脑皮层神经系统，是揭示脑工作机制、治疗神经疾病和研制神经假肢的重要工具，有着将大脑神经信号记录、转化、输出为可识别电信号的功能。微电极阵列电学、生物学以及机械性能是其有效工作的核心影响因素，随着纳米技术、生物材料、导电聚合物材料的发展，微电极阵列技术也取得了巨大进步。目前微电极阵列种类繁多，包括微丝阵列、硅电极阵列和光电极等，微电极阵列是用10-100μm直径的记录电极丝，通过模具或者微操作平台制备成100-300μm间隔的微丝阵列。电极丝材料有镍铬合金丝、铂铱合金丝、钨丝、不锈钢丝等，一般采用机械性能、电学性能、生物相容性、经济性都比较优越的镍铬合金丝制备。伴随光遗传学技术的出现，光电极应运而生，光电极在原有记录电极的基础上增加了光传输通道，从而实现对表达光敏蛋白细胞的光刺激。微电极阵列中微丝电极阵列由于其制作简易，成本低廉，已成为实验室常用的神经电生理研究工具。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种光电极，该光电极具有更好的机械性能和电学性能。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案在于，一种光电极，包括电路板、插芯针、接口和电极丝阵列；所述电路板设置在接口的两排针脚之间，插芯针放置在电路板的凹槽(6) 处；电极丝阵列设置在插芯针的端部，且电极丝阵列由四排等距设置的电极丝组成，若干所述电极丝的一端接触神经元，另一端连接至接口的针脚；在电路板处的电极丝具有聚乙二醇的塑封层，所述电路板上还接有地线和参考电极，所述电极丝的直径为10μm-100μm，所述电极丝间隔在100-300μm。

所述塑封层为绝缘胶层，通过绝缘胶来保证接口针脚之间的绝对绝缘。

所述电极丝阵列由四排等距设置的电极丝，每排均匀等距的设置有四根或者八根电极丝。即本实用新型优选4×4和4×8通道，当然也可以结合实际情况选择其他的通道。

所述插芯针由插芯和纤芯组成，所述纤芯位于电极丝阵列中间。

所述电极丝阵列中有一排电极丝位于电路板的背面；电路板正面设置有三排电极丝，每相邻两排电极丝之间通过垫片进行隔开，且每排电极丝之间通过胶水固定在一起。

且所述纤芯的长度小于电极丝的长度

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型的光电极其具有更高的空间精度与更小的电极尺寸，微丝电极间隔一般在100-300μm。空间精度的提高伴随着通道数量上限的提高，植入组织损伤的减小，所以研制更高空间精度、更小尺寸的微电极有着重要的意义。

(2)更好的机械性能：增加电极的柔性、改善细胞-电极接口的表面结构与密度等都是改善电极机械性能、减小组织免疫反应的方法。目前主要通过使用柔性基底如聚乙二醇等材料增强电极的柔性。

(3)更好的电学性能：在电极记录位点制备与组织环境尺度相当的微纳米结构，能够增加电极与神经突触的接触紧密度，更有效的测量神经信号。

(4)更好的生物相容性：目前神经电极已经能够在动物体内有效的工作数年之久，但是很多研究还需要更久的工作时间。开发新的生物相容性电极材料，更好的模拟细胞外基质微环境是解决这一问题有效方法。