[发明专利]一种植入式神经电极、及其制备方法

权利要求书

1.一种植入式柔性神经电极，其特征在于，所述神经电极自下而上依次包括绝缘基底层、图案导电层、封装绝缘层，其中，所述图案导电层包括导线、位于所述导线一端的焊盘以及位于所述导线另一端的连接触点，所述封装绝缘层表面设置有电极触点，所述电极触点穿过所述封装绝缘层，与所述图案导电层位于导线端部的焊盘相连通，所述电极触点的位置依据电极设计要求而定，所述连接触点不被绝缘封装层包裹，裸露在外，用于与外部电子线路连接，并且，所述电极触点表现为亲水性，所述电极触点与水滴的接触角＜90°。

2.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，所述电极触点是由所述封装绝缘层经过热解反应而生成的导电热解产物。

3.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，所述绝缘基底层，外直径为0.1μm-1mm。

4.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，所述图案导电层的厚度为10nm-0.5mm。

5.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，所述图案导电层为金属图案导电层或石墨烯图案导电层。

6.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，根据设计电极的尺寸的需要，选择相应的绝缘基底层的材料，所述绝缘基底层的材料符合生物相容性的要求，且具有较好的绝缘性，具有较好的柔韧性。

7.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，所述金属图案导电层，金属层的厚度为10nm-0.5mm。

8.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，所述电极触点，为导电物质，所述导电物质由位于所述焊盘区域表面的所述封装绝缘层发生热解反应而生成，并且穿透所述封装绝缘层与所述焊盘相连。

9.一种权利要求1-8任一项所述的神经电极的制备方法，其特征在于，包括：

1)根据设计电极的尺寸需要，取包含抛光硅片在内的光滑洁净的底座，向所述底座上涂覆脱模剂，随后烘干，随后向所述底座上旋涂绝缘基底层前驱液，并通过程序升温进行梯度加热，最终使所述绝缘基底层前驱液在温度的改变下发生反应，形成构成所述绝缘基底层的聚合物薄膜；

2)根据设计电极的尺寸需要，取尺寸合适的载玻片，将具有柔性的掩膜版胚料平整的粘贴到所述载玻片表面，然后利用激光切割技术在所述掩膜版胚料表面按设计电极的要求进行镂刻形成镂刻槽，并且所述镂刻槽靠近电极边缘的位置为焊盘，去除镂刻槽边缘的杂质及切割烧蚀残留物，使镂刻槽边缘光滑且无杂质附着，使镂刻槽连续、通透，形成加工好的掩膜版；

3)将步骤2)得到的所述掩膜版平整的转移到步骤1)制备得到的构成所述绝缘基底层的聚合物薄膜表面，通过磁控溅射方法使所述镂刻槽内沉积金属细线和焊盘以形成金属图案导电层；任选地，根据电极设计的需要，所述金属图案导电层可进行多将气相沉积，并且沉积不同的金属元素；

4)将所述掩膜版去除，并且保证在所述掩膜版去除过程中，所述绝缘基底层与所述底座不发生分离，在金属图案导电层上继续旋涂封装绝缘层前驱液，并经过程度升温或烘干处理，最终使得所述封装绝缘层前驱液发生反应，形成构成所述封装绝缘层的聚合物薄膜，在所述金属图案导电层未覆盖的部分，所述封装绝缘层直接与所述绝缘基底层贴合，在所述金属图案导电层存在的部分，所述封装绝缘层将所述金属图案导电层覆盖；

5)通过激光烧蚀热解的方式作用于所述焊盘上方的所述封装绝缘层的聚合物薄膜，使所述聚合物薄膜发生热解，从而形成疏松的多孔石墨烯材料作为电极触点，所述电极触点与所述焊盘相连通；

6)将所述底座从制作完成的电极上分离开，得到柔性的植入式神经电极。

任选地，多次重复步骤3)和步骤4)，从而增加电极内部夹杂的金属图案导电层的层数，实现多层电极的制作，从而满足高密度电极的设计和制作的需要。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当步骤5)所得的电极触点材料亲水性不能满足电极正常使用要求时，需要对所述电极触点进行亲水性改进，具体方法包括有如下几种方案：

①将所述电极触点的进行等离子体处理，处理时间根据步骤5)中生成的结构疏松的多孔石墨烯材料的所述电极触点的尺寸确定(优选地，所述处理时间为10-300s)，等离子体处理后，立即在石墨烯位置的所述电极触点位置滴加水溶性石墨烯分散液，并在室温下待其干燥，完全干燥后，即完成亲水性改进；或，

②在步骤7)形成的类似石墨烯材料的所述电极触点的外侧增加固化水凝胶，即完成亲水性改进。