[发明专利]一种喷射原位生成的微创神经接口及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种喷射原位生成的微创神经接口及其制备方法和应用。具体公开了一种射流原位生成的神经接口，所述神经接口包含贴皮电极、导电自连接内电极；导电自连接内电极在皮肤内由导电自连接电极分散液原位生成，且一端与神经连接，另一端在皮肤表面与贴皮电极可拆卸的连接；所述导电自连接电极分散液包含等渗分散液以及外部包含粘性层的导电颗粒；其中粘性层为在导电颗粒外部依次设置的聚多巴胺层和氧化聚合成键层，所述氧化聚合成键层选自聚乙烯二氧噻吩层、聚吡咯层。还公开了射流原位生成的神经接口在神经电信号收集、或对神经进行电刺激中的用途。本发明神经接口植入程序的复杂度低，植入过程损伤小、对运动限制小且生物相容性高。

技术领域

本发明属于医用检测元件领域，具体涉及一种喷射原位生成的微创神经接口及其制备方法和应用。

背景技术

神经接口是外界人工设备与生物体的神经系统信息交互的界面，其可以用于测量神经信号，并用于检测疾病，特别地，其针对神经系统的炎症、退行性病变等具有很好的预防和提前诊断的能力。同时神经接口还可以用于对神经系统传入刺激，依照传入刺激的目的不同，常见的有控制肌肉、刺激视觉皮层、刺激听觉皮层、刺激触觉皮层、刺激温度感受器等。此外，还有一类神经接口主要用于治疗和修复。在常见的损伤如压伤和拉拔伤后通过一定频率和电流的刺激，神经将表现出更活跃的修复倾向。

目前现有技术中的神经接口包括传统侵入性电极和传统非侵入接口。其中，传统侵入性的电极有神经袖带，其由一个或多个位于绝缘衬底上的电极组成，衬底通过外科手术防治，电极出点围绕神经干的神经外表面。虽然这种方法可以非常直接地与目标神经结合，但多点故障和植入程序的复杂性增加了手术风险和成本，并可能导致外周神经接口效果大量的可变性。传统非侵入接口虽然没有侵入性，但是其的神经刺激与记录则因为信号噪音多，溯源性差等导致无法用于精细的神经系统功能调控。

采用目前现有技术中的传统侵入性电极和传统非侵入接口无法实现细小的，无法通过手术植入或手术操作过于复杂的神经接口植入，同时如果采用非侵入方式无法保证信号的稳定性和准确性。

发明内容

为解决现有技术中的问题，提供了一种喷射原位生成的神经接口以及制备喷射原位生成的神经接口的系统，本发明提供的神经接口能够通过胶体喷射实现在体内原位生成神经接口，解决了解决传统神经界面植入过程中的损伤过大，恢复缓慢的问题；同时还能解决细小神经无法通过手术植入或者手术过于复杂的问题。

本发明一个方面提供一种射流原位生成的神经接口，所述神经接口包含贴皮电极、导电自连接内电极；导电自连接内电极在皮肤内由导电自连接电极分散液原位生成，且一端与神经连接，另一端在皮肤表面与贴皮电极可拆卸的连接；所述导电自连接电极分散液包含等渗分散液以及外部包含粘性层的导电颗粒；其中粘性层为在导电颗粒外部依次设置的聚多巴胺层和氧化聚合成键层，所述氧化聚合成键层选自聚乙烯二氧噻吩层、聚吡咯层。

在本发明的技术方案中，所述导电自连接电极分散液中外部包含粘性层的导电颗粒的浓度为0.1mg/mL-100mg/mL，优选为1mg/mL-50mg/mL，例如为2mg/mL、3mg/mL、4mg/mL、5mg/mL、6mg/mL、7mg/mL、8mg/mL、9mg/mL、10mg/mL、15mg/mL、20mg/mL、25mg/mL、30mg/mL、35mg/mL、40mg/mL、50mg/mL。

在本发明的技术方案中，所述的等渗分散液选自浓度为280～320mmol/L的溶液，例如生理盐水、磷酸盐缓冲盐溶液、5％葡萄糖水溶液、硼酸缓冲液。

在本发明的技术方案中，所述的导电颗粒选自金属纳米材料、碳纳米材料、MXene或上述任一种经过修饰的上述导电颗粒。例如所述金属纳米材料选自银纳米材料、铁纳米材料、镁纳米材料、铝纳米材料；碳纳米材料选自石墨烯、碳纳米管；所述的MXene选自Ti₃C₂、Ti₂C、Nb₂C、V₂C、Mo₂C。