[发明专利]一种瞬态医疗芯片的制备工艺方法

说明书

本发明公开了一种瞬态医疗芯片的制备工艺方法，属于新型微电子材料与器件、生物可降解电子器件以及医疗电子器件技术领域。该方法医疗芯片构筑一种三维堆叠式多功能瞬态医疗芯片，该多功能医疗芯片的特点主要包括：1)由两层或两层以上的器件堆叠而成；2)不同对叠层的器件拥有相同或者不同的医疗功能；3)制备器件所需要的材料全部由生物可降解电子材料组成；4)不同器件层之间由不同生物可降解绝缘材料进行封装。本发明能够加快新型医疗电子器件的快速发展，特别是对于提高瞬态医疗电子器件的多功能集成、降低病患医疗成本等方面具有深远的意义。

技术领域

本发明公开了一种瞬态医疗芯片的制备工艺方法，属于新型微电子材料与器件、生物可降解电子器件以及医疗电子器件技术领域。

背景技术

瞬态医疗电子器件自2012年被提出到现在(Science,2012,337,1640.)，由于其生物可兼容、生物可降解、环境无污染等一系列的优点受到人们的广泛关注并得到了十足的发展。特别是对于可植入电子器件而言，瞬态医疗电子器件在其完成对生命体的治疗或者监测后，可在生命体内自行降解，而不需要进行第二次外科手术将其取出。瞬态医疗电子器件的提出以及应用，将大大地降低了病患的手术痛苦、手术风险，同时降低了医疗成本。实现瞬态医疗电子器件的关键是从衬底、器件到封装层所需要的材料都应同时具有生物可兼容和生物可降解的特点。然而，传统瞬态医疗电子器件在生命体内的寿命是由封装层的降解速率所决定的，且具有功能单一、集成度低等缺点。例如，具有减轻感染或者消除感染的可植入瞬态热疗器件，当其在生命体内完全降解后，该器件对于感染区域的疗效无从得知。

将治疗器件与监测器件进行三维集成是一种有效的方式。举例来说，治疗器件位于上层，监测器件处于治疗器件的正下方，两层器件之间用封装层进行隔离，并对治疗器件层上方进行封装。当治疗器件充分降解后，其下方的监测器件将对治疗器件的疗效进行原位监测。通过监测数据的反馈，对治疗器件在生命体内的寿命进行最优化，即对最上方的封装层进行最优化。从而达到，当治疗器件完全降解后，病变区域完全恢复如常，且恢复状况可由下方监测器件进行原位分析。本发明的提出，将进一步推进瞬态医疗电子器件的发展，对于大力拓展瞬态医疗电子器件的医用化、实用化具有重要意义。鉴于此，构建一种三维堆叠式多功能瞬态医疗芯片变得尤为必要。

发明内容

根据以上技术背景，本发明的目的是构建一种三维堆叠式多功能瞬态医疗芯片，通过将具有相同或者不同功能的器件层进行纵向三位堆叠，且器件层之间用绝缘介质作为封装，最终形成具有多功能集成、瞬态、三维堆叠的医疗芯片。本发明提出的三维堆叠式多功能瞬态医疗芯片对推进瞬态医疗电子器件的快速发展，拓展瞬态医疗电子器件的医用化、实用化具有重要意义。

为实现上述目的以及其他相关目的，本发明一种瞬态医疗芯片的制备工艺方法采用三维堆叠式方式，至少包括以下步骤：

1)将生物可降解衬底前驱体以旋涂法或者滴定法的方式涂敷于临时衬底；

2)在生物可降解衬底上构建监测器件层，用于原位监测治疗器件的疗效；

3)在监测器件层上构建第一封装层；

4)在第一封装层上构建治疗器件，用于加快感染伤口的愈合；

5)在治疗器件上构建第二封装层，用于阻止组织液对治疗器件的快速降解；

6)将所构建的堆叠式多功能瞬态医疗芯片从临时衬底上剥离；

7)将所构建的柔性堆叠式多功能瞬态医疗芯片与病变器官紧密贴合。

可选地，所述生物可降解衬底采用生物可兼容、生物可降解材料，所述生物可降解衬底具有柔性的特征；所述功能器件层采用生物可兼容、生物可降解材料；所述封装层所采用生物可兼容、生物可降解材料；所述功能器件层和封装层重复堆叠一次或者多次，其中不同器件层具有相同或者不同的医疗功能。