[发明专利]一种微电极及其制备方法和神经假体

说明书

本发明提供了一种微电极，包括柔性层、导电层和多个枝晶铂结构，所述导电层设置在所述柔性层中，所述柔性层表面上设置有多个凹槽以暴露部分所述导电层，每一所述凹槽内设置有一所述枝晶铂结构，其中多个凹槽成为多个焦点电极，电极位点小、记录点多，分布均匀；修饰的枝晶铂结构提高了微电极的表面积、电学性能、生物相容性和使用寿命；同时，利用电流导引技术创建虚拟电极，增加微电极在使用过程中接收刺激的数量，提高其在应用中的分辨率。

技术领域

本发明涉及生物医学工程领域，具体涉及一种微电极及其制备方法和神经假体。

背景技术

神经电极作为最重要的植入式微器件之一，用以刺激神经组织或记录神经电信号，广泛用于神经生理、脑科学研究等生命科学领域。但随着临床对刺激或记录的精度要求越来越高，低密度、简单功能的神经电极已经无法满足精准调控的需求。神经电极正朝着集成化和微型化的化方向发展，因此，微电极的尺寸减小造成电极阻抗增加、电容降低等性能问题，限制了其临床应用。因此，在有限的空间内，设计多焦点电极，使电极数目与电极间距达到平衡，突破其空间分辨率的瓶颈；并且，在电极几何尺寸不变的情况下，通过良好的表面修饰提高其实际面积来降低临界刺激电荷密度；同时，增加患者的感知数量，产生更高的分辨率，是神经电极的发展方向。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种微电极，包括柔性层、导电层和多个枝晶铂结构，导电层设置在柔性层中，柔性层表面上设置有多个凹槽以暴露部分导电层，每一凹槽内设置有一枝晶铂结构，其中多个凹槽成为多个焦点电极，电极位点小、记录点多，分布均匀；修饰的枝晶铂结构提高了微电极的表面积、电学性能、生物相容性和使用寿命；同时，利用电流导引技术创建虚拟电极，增加微电极在使用过程中接收刺激的数量，提高其在应用中的分辨率。

第一方面，本发明提供了一种微电极，包括柔性层、导电层和枝晶铂结构，所述导电层设置在所述柔性层中，所述柔性层表面上设置有多个凹槽以暴露部分所述导电层，每一所述凹槽内设置有一所述枝晶铂结构。

可选的，所述柔性层的厚度为3μm-300μm。进一步的，所述柔性层的厚度为10μm-260μm。在本发明中，所述柔性层的材质可以但不限于为聚酰亚胺或聚对二甲苯。

可选的，所述导电层的厚度为0.1μm-100μm。进一步的，所述导电层的厚度为0.5μm-80μm。

可选的，相邻所述凹槽之间的间距为10μm-1000μm。进一步的，相邻所述凹槽之间的间距为50μm-700μm。更进一步的，相邻所述凹槽之间的间距为80μm-500μm。在本发明中，相邻所述凹槽之间间距的设置有利于虚拟电极通道的产生，进而提高微电极在使用过程中的感知数量，促进分辨率。

可选的，多个所述凹槽呈阵列排布。凹槽的阵列排布有利于设置在凹槽中的枝晶铂结构的阵列排布，进而提高微电极产生虚拟通道的数量，提高刺激数量。

在本发明中，所述凹槽的开口形状可以但不限于为圆形、正方形、长方形、椭圆形、菱形或不规则形状。

可选的，所述凹槽的深度为0.5μm-80μm。进一步的，所述凹槽的深度为2μm-70μm。

可选的，所述微电极中所述凹槽的分布密度为10-300个/cm²。进一步的，所述微电极中所述凹槽的分布密度为50-200个/cm²。

可选的，所述枝晶铂结构由多个枝晶铂形成。进一步的，所述枝晶铂包括铂纳米线、铂纳米棒、铂纳米锥和铂纳米花中的至少一种。在本发明中，所述枝晶铂结构可以大大提高微电极的表面积，进而增加其电学性能。

可选的，所述铂纳米线的直径为2nm-50nm，长度为0.2μm-5μm。进一步的，所述铂纳米线的直径为3nm-9nm，长度为1.2μm-4μm。