[发明专利]一种实时超声刺激电信号记录芯片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种实时超声刺激电信号记录芯片及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：S1，在压电基底上制作叉指电极，得到声表面波芯片；并制作记录电极和电极引线S2，在S1得到的芯片上制作绝缘保护层，并对绝缘保护层处理形成记录电极，得到将叉指电极和记录电极结合的芯片；S3，制备PDMS腔道；S4，将S3制备的PDMS腔道与S2得到的芯片键合，得到实时超声刺激电信号记录芯片。本发明通过将产生声表面波超声的叉指电极与多通道记录电极结合，实现了超声刺激下多通道电信号的实时记录，能够实现神经环路上多个神经元电信号的实时记录，有效解决了传统换能器由于体积过大，与多通道记录电极不兼容的问题。

技术领域

本发明属于神经调控技术领域，具体涉及一种实时超声刺激电信号记录芯片及其制备方法。

背景技术

长期以来，运动性障碍、疼痛、癫痫、帕金森病、精神疾病和心绞痛等精神类疾病严重影响着人类的健康和生活质量。尽管不断有新的抗精神病药物被应用于临床，但是，仍然有相当一部分病人对药物治疗不敏感或疗效不满意。神经调控治疗方法属于近年来较为热门的治疗方法，对多种神经类疾病具有良好的治疗效果，发展速度较快。

神经调控是通过植入性或非植入性技术、电或化学作用方式，对中枢神经系统、周围神经系统和自主神经系统邻近或远隔部位神经元或神经信号转导发挥兴奋、抑制或调节作用，从而达到改善患者生活质量、提高神经功能之目的的生物医学工程技术。

超声神经调控是近些年提出的一种神经调控手段，其可以无创的穿透颅骨对大脑的神经核团进行调控，在治疗帕金森、癫痫等疾病方面受到了广泛的关注，然而超声神经调控的机制并不清晰。神经信号是一种电信号，信号在神经上传递时表现为电位变化，所以对电信号的记录可以有效的表征超声作用下神经元的反应从而对超声神经调控的机制进行研究。然而目前商用超声换能器体积巨大，很难和电生理手段，例如钙成像、膜片钳等电信号记录手段相兼容，并且传统超声换能器的声场不均匀，被记录神经元受到的超声刺激能量严重依赖于其与换能器的相对位置，使得结果难以重复。所以开发一种超声能量均匀，易于操作，并且可以实现超声刺激下神经元电信号实时记录的芯片十分必要。

发明内容

有鉴于此，本发明针对上述问题，提供一种实时超声刺激电信号记录芯片的制备方法，通过将叉指电极和记录电极结合的芯片，并键合PDMS腔道，实现了超声刺激下电信号的实时记录。

本发明的另一个目的是提供采用上述制备方法制备得到的实时超声刺激电信号记录芯片。

本发明所采用的技术方案是：

一种实时超声刺激电信号记录芯片的制备方法，包括以下步骤：

S1，在压电基底上制作叉指电极，得到声表面波芯片并制作记录电极和电极引线；

S2，在所述S1得到的芯片上制作绝缘保护层，并对所述绝缘保护层处理形成记录电极，得到将叉指电极和记录电极结合的芯片；

S3，制备PDMS腔道；

S4，将所述S3制备的PDMS腔道与所述S2得到的芯片键合，得到实时超声刺激电信号记录芯片。

优选地，所述S1中在压电基底上制作叉指电极，得到声表面波芯片，具体为：

在所述压电基底上通过光刻将光刻胶进行图形化，再通过磁控溅射在所述图形化的压电基底上形成金属层，去除光刻胶，得到声表面波芯片。

优选地，所述S1具体为：

S11，涂胶：在所述压电基底表面旋涂厚度为1-5μm的光刻胶，并加热；

S12，曝光和显影：将制作好的胶片覆盖于所述光刻胶上进行曝光，然后采用显影液进行显影，以对光刻胶进行图形化；

S13，溅射：对所述图形化的压电基底进行磁控溅射，形成金属层，得到生长电极的压电基底；