[发明专利]神经光电极及其制备方法

说明书

本发明公开了一种神经光电极及其制备方法，属于神经光电极制备领域，其中，神经光电极包括：蓝宝石光阵列器件、金属丝电极以及紫外胶；所述金属丝电极通过所述紫外胶固定于所述蓝宝石光阵列器件的表面。本发明采用蓝宝石光阵列与金属丝电极相贴附的方式，将刺激通道以及记录通道在空间范围内隔离，有效的降低电刺激噪声；便于组装，金属丝电极的位置以及数量可以依据需求进行组装；光源采用光阵列的方式有利于对多个脑区进行刺激并记录，实现神经活动的高通量检测。

技术领域

本发明涉及神经光电极制备领域，特别涉及一种神经光电极及其制备方法。

背景技术

大脑是生物体内结构和功能最复杂的系统，它由上千亿个神经细胞组成，这些细胞依靠脉冲放电和神经递质释放两种模式来完成各种复杂的信息传递与整合功能。对这些多维信息加以全面、准确、实时、同步的检测，是促进神经性重大疾病检测诊断和康复治疗的基本手段和重要途径。传统用于监测大脑神经活动的电极采用电刺激的方式来刺激和记录神经元，这种方式对神经元没有选择性并且会导致细胞产生不可逆的损伤，因此，人们采用光学技术和遗传技术相结合的方式来实现选择性控制细胞行为，并且设计并制备出可同时实现光调控和多通道电生理记录的器件，即神经光电极。

目前的神经光电极主要分为波导植入式光电极以及光源LED式光电极，波导植入式光电极具有耦合效率低并且其可独立寻址的光通道的数量有限的劣势，为此光源LED式光电极凭借其高输出功率以及可便于多光源集成的优势被广泛的用于光遗传学研究。然而其在记录过程中存在显著的电刺激噪声，这是由于刺激通道以及记录通道极其接近所导致的，进而限制光源刺激波形的选择。目前已经证明采用双金属层屏蔽结构可以有效的屏蔽记录电极及其长互连线，减少电刺激噪声。但是这种方式制备过程繁琐并且记录点位置固定，无法实现记录点以及光源的自由组装，实用性不太理想。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于MEMS工艺的神经光电极制备方法及神经光电极，以便解决上述问题的至少之一。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种神经光电极，包括：

蓝宝石光阵列器件、金属丝电极以及紫外胶；

所述金属丝电极通过所述紫外胶固定于所述蓝宝石光阵列器件的表面。

在一些实施例中，所述蓝宝石光阵列器件自下而上依次包括蓝宝石基底、n-型GaN层、p-型GaN层、ITO层、SiO₂下绝缘层、金属电极层以及SiO₂上绝缘层。

在一些实施例中，所述蓝宝石光阵列器件的n-型GaN层与p-型GaN层形成多个光源；所述多个光源为所述神经光电极的多个刺激通道。

在一些实施例中，所述金属丝电极的一端固定于预设光源旁边。

在一些实施例中，所述金属丝电极采用多根旋转集成的组装方式；所述金属丝电极保持平直，为所述神经光电极的记录通道。

根据发明的另一个方面，提供了一种神经光电极的制备方法，所述方法包括：

采用MEMS工艺在蓝宝石基底上制备出蓝宝石光阵列；

对所述蓝宝石光阵列进行划片，得到独立的蓝宝石光阵列器件；

将所述蓝宝石光阵列器件封装在PCB板上，并将所述PCB板尾端焊接到插线板；

将金属丝电极通过紫外胶固定在所述蓝宝石光阵列器件表面；

将所述金属丝电极的尾端除去绝缘层，焊接到所述插线板上，得到神经光电极。