[发明专利]一种涂覆聚醚醚酮涂层的柔性纤维电极、其制备和应用

说明书

本发明属于功能纤维领域，更具体地，涉及一种涂覆聚醚醚酮涂层的柔性纤维电极、其制备和应用。首先获得含有通孔的聚醚醚酮预制棒；然后使柔性丝状导电材料穿过所述预制棒的通孔中，采用热软化拉制的方法，对所述预制棒与所述柔性丝状导电材料实施共拉，得到以柔性丝状导电材料为芯层、以聚醚醚酮为涂层的柔性纤维电极。本发明提出的涂覆聚醚醚酮涂层的柔性纤维电极是主要通过热拉伸工艺制备，制备的柔性纤维电极具有PEEK材料优异的生物相容性，亦具有金属材料良好电学性能和机械性能。本发明所得到柔性纤维电极在生物医学领域，特别是在生物探针的研究将有巨大的前景。

技术领域

本发明属于功能纤维领域，更具体地，涉及一种涂覆聚醚醚酮涂层的柔性纤维电极、其制备和应用。

背景技术

临床医学中在人体靶点位置植入电极治疗疾病已经成为一种有效的治疗方法，如在脑深部植入电极治疗铂金森病，在心脏植入心脏起搏器治疗心脏病等，有研究表明，给腿部神经元电信号刺激，可以改善患者下肢的行动障碍，帮助偏瘫患者恢复正常行动等。但是目前最大的困难之一就是长期植入可靠性，有效性及稳定性，例如神经电极的生物相容性差可能会损害多个组织部分，包括毛细管血管，细胞外基质和细胞等。

聚醚醚酮(PEEK)作为一种新型医用植入材料，凭借其自身的优异特性在众多医用材料中脱颖而出，越来越多地应用于整形外科、心血管、人工脊椎等多个领域。植入级PEEK在国外独立测试机构严格按照ISO10993的要求进行了完整的生物相容性测试，结果表明，植入级PEEK具有优异的生物相容性，且PEEK植入物在机械刚度和弹性方面与人体骨骼非常相似。因此通过聚醚醚酮材料制备的柔性纤维电极将具有巨大的潜力。

公开(公告)号CN 205683398U提供了一种基于液态金属的植入式柔性神经电极，通过封装在柔性聚合物薄膜之间的液态金属电路，柔性聚合物薄膜上还设有与液态金属电路连通的通孔，通孔中封装有可导电的液态金属封装剂，其实现了植入式神经电极的完全柔软性，可代替传统的铂金电极，但是主要限制制作工艺复杂，难以实现批量化生产，且制造的电极尺寸较大，电极中液态金属容易泄露，生物相容性有潜在的隐患，且薄膜态电极相比纤维态柔韧性差。

公开(公告号)CN103446665 A提供了一种植入式柔性生物电极及其制造方法，通过焊接方法将螺旋形金属微导线的两端和电极刺激触片、连接端金属环相依次连接，在进行封装，最后修整去封装浇注口，把电极刺激触片和连接端金属环的金属露出来。此方法制备的柔性电极工艺复杂，在形态与体积上仍然有一定的局限性。

本发明提出的涂覆聚醚醚酮涂层的柔性纤维电极是主要通过热拉伸工艺制备，制备的柔性纤维电极具有PEEK材料优异的生物相容性，亦具有金属材料良好电学性能和机械性能。本发明所得到柔性纤维电极在生物医学领域，特别是在生物探针的研究将有巨大的前景。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种涂覆聚醚醚酮涂层的柔性纤维电极、其制备和应用，其通过将柔性丝状导电材料穿过聚醚醚酮预制棒的通孔中，采用热软化拉制的方法，对所述预制棒与所述柔性丝状导电材料实施共拉，得到以柔性丝状导电材料为芯层、以聚醚醚酮为涂层的柔性纤维电极，由此解决现有的植入式柔性纤维电极制备工艺复杂、生物相容性差的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种涂覆聚醚醚酮的柔性纤维电极的制备方法，包括如下步骤：

(1)获得含有通孔的聚醚醚酮预制棒；

(2)使柔性丝状导电材料穿过所述预制棒的通孔中，采用热软化拉制的方法，对所述预制棒与所述柔性丝状导电材料实施共拉，得到以柔性丝状导电材料为芯层、以聚醚醚酮为涂层的柔性纤维电极。

优选地，步骤(1)包括如下子步骤：

(1-1)将聚醚醚酮原料通过热压制成实心棒结构；

(1-2)在步骤(1-1)得到的实心棒中制孔，得到含有通孔的聚醚醚酮预制棒。