用于生物体的植入式柔性阵列电极及其制备方法_2

文档序号:8234687阅读:来源:国知局
方法对电极点镀金层表面沉积一层高电容性薄膜层,用于提高电极的电荷传输能力和生物相容性。
[0021]进一步的技术方案是:
所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极的制备方法,所述的电化学方法是恒电位法,或恒电流法,或三角波电位扫描方法。
[0022]所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极的制备方法,所述的恒电位方法,其工作电压为0.6V?IV ;所述的恒电流方法,其电流大小为0.1mA/cm2?10mA/cm 2;所述的三角波电位扫描,其电位0.05V?0.55V,该电位是相对标准甘汞电极电位。
[0023]本发明显著的有益效果是:
1、本发明的用于生物体的植入式柔性阵列电极,在电极点的铜箔层上的镀金层上修饰了高电容性薄膜层,用材为高电容性材料(也称赝电容材料),如氧化铱、导电聚合物,该材料具有较大的电荷容量,在电极与溶液界面可以传输较高的电荷密度而不带来安全性的影响。可以传输更大的电流,安全注入电荷密度可达到1.5mC/cm2以上。克服了仅有镀金层的电极点安全电荷容量小,不能用于动物的神经电刺激实验的问题。
[0024]2、电极点表面镀有紧密的高电容性薄膜层后,有效降低了电极在传输电流时镀金底层铜箔的腐蚀风险,提高阵列电极长时间使用的稳定性,提高了电极的实用价值。通过本技术手段实施的阵列电极可以提供高电荷密度的神经电刺激,也可用于动物脑皮层电信号的记录,可以实现电信号的双向信息交换,而现有技术报道的电极通常为记录电极,不能传输大的电荷密度。
[0025]3、本发明用于生物体的植入式柔性阵列电极,具有较高的空间分辨率,柔软、贴附性好,受体容易接受,提供了较大的安全电荷刺激密度。
[0026]4、本发明用于生物体的植入式柔性阵列电极的制备方法,克服了现有阵列电极性能以及加工难,成本高的缺陷,能满足动物实验中对植入式柔性阵列电极的大量需要。现有技术的阵列电极采用贵金属如金、铂,或是整版镀金,生产成本昂贵,而本发明仅在电极点的铜箔层上镀金,然后再修饰高电容性薄膜层,大大减少了贵金属等镀金整个耗材用量,降低了能源消耗,缩短了生产时间,还易于实施和加工,生产效率高,成本低。
【附图说明】
[0027]图1为图2的A-O-O-A剖视示意图;该图为植入式柔性阵列电极的绝缘覆盖层5补成完整后的尚J视图;
图2为本发明植入式柔性阵列电极俯视示意图。该图是将绝缘覆盖层5切去一部分,从而能看到基底4和导线2的铜箔层;
图3为表面未修饰沉积高电容性薄膜层的电极点放大图,该电极点表面仅有镀金层;图4为表面修饰沉积有高电容性薄膜层的电极点放大图;电极点镀金层表面上致密覆盖的高电容性薄膜层可以大大提高电极点界面电荷的传输能力,有效降低镀金底层铜箔的腐蚀,提高电极的实用价值。
[0028]图中,I一电极点;2—导线;3—焊盘;4一基底;5—绝缘覆盖层;6—铜箔层;7—镀金层;8—高电容性薄膜层;9一焊盘引线。
【具体实施方式】
[0029]结合附图和实施例对本发明作进一步说明如下:
实施例1:为本发明用于生物体的植入式柔性阵列电极的基本实施例。如图1、2所示,一种用于生物体的植入式柔性阵列电极,包括柔性的基底4,该基底4表面沉着有至少2条并列的条状铜箔层6,每条铜箔层6的一端为电极点I的铜箔层,另一端为焊盘3的铜箔层,中部铜箔层为导线2 ;电极点I的铜箔层上和焊盘3的铜箔层上还镀有镀金层7 ;电极点I的镀金层7之上还覆盖有高电容性薄膜层8 ;导线2的铜箔层宽度小于圆形的电极点I的铜箔层的直经;基底4裸露的表面及导线2的铜箔层表面上有绝缘覆盖层5。
[0030]如图1、2所示,圆盘形的电极点I的铜箔层上和焊盘3的铜箔层上均镀上镀金层7。焊盘3的铜箔层形状除图1、2所示长方形外,还可以是方形,或其他多边形,或圆形;焊盘3的铜箔层宽度和长度均小于电极点I的铜箔层的直径而大于导线2的铜箔层宽度。
[0031]实施例2:为在实施例1柔性阵列电极的基础上进一步实施例。如图1、2所示,所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极,电极点I的铜箔层的直经为0.21?5mm,电极点间距0.3?1mm。所述的铜箔层6有4条,电极点I有4个,按2 X 2的矩形方阵排列组成阵列电极。
[0032]还有一种特例是,所述的铜箔层6有2条,电极点I有2个,单列组成阵列电极。
[0033]所述的基底4和绝缘覆盖层5均为聚合物薄膜,该聚合物薄膜由聚酰亚胺,或聚二甲基娃氧烧,或聚对二甲苯材料制成,厚度均为0.01?0.03mm。所述的铜箔层6厚度为0.01?0.2mm。所述的镀金层7的厚度为0.00002?0.0Olmm ;高电容性薄膜层8厚度为0.00002?0.001mm。所述的高电容性薄膜层8的材料为氧化铱,或为导电聚合物。所述的导电聚合物为聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺它们中的一种,或两种或三种的组合物。
[0034]实施例3:与实施例2柔性阵列电极不同的是:所述的铜箔层6有16条,电极点I有16个,按4X4的矩形方阵排列组成阵列电极。
[0035]实施例4:与实施例2柔性阵列电极不同的是:所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极,所述的铜箔层6厚度为0.01?0.03mm。
[0036]实施例5:为本发明的用于生物体的植入式柔性阵列电极制备方法的基本实施例。用于生物体的植入式柔性阵列电极制备方法包括以下步骤:
用于生物体的植入式柔性阵列电极的制备方法,包括以下步骤:
A、制作具有电极点和导线及焊盘三者铜箔层为一体的阵列电极板:首先对基底4进行预处理,然后在基底4表面上沉积一层铜箔层6,或采用市售的铜箔层与基底成形的型材,再按照电极点I和导线2及焊盘3平面布置结构进行显影曝光,通过喷淋蚀刻处理,得到具有电极点和导线及焊盘三者铜箔层为一体的阵列电极板;
B、热压封装:先按A步骤阵列电极板的基底4同样大小制作绝缘覆盖膜5;然后在绝缘覆盖膜5上预制与阵列电极板的基底4上电极点的铜箔层和焊盘的铜箔层相对应的孔;再将绝缘覆盖膜5覆盖在基底4表面上,绝缘覆盖膜5上预制的孔露出电极点的铜箔层和焊盘的铜箔层;最后经过热压合,使绝缘覆盖层5与导线2的铜箔层及基底4无铜箔层的表面紧密贴合;
C、镀金:对B步骤中绝缘覆盖层5所有孔下的电极点的铜箔层和焊盘的铜箔层它们的表面进行镀金处理,使电极点的铜箔层和焊盘的铜箔层具有抗腐蚀性能;
D、电化学修饰电极点:将C步骤镀有镀金层的电极点置于高电容性材料的沉积液中,通过电化学方法对电极点I镀金层表面沉积一层高电容性薄膜层8,用于提高电极的电荷传输能力和生物相容性。
[0037]实施例6:为在实施例5柔性阵列电极制备方法的基础上进一步实施例。所述的电化学方法是恒电位法,或恒电流法,或三角波电位扫描方法。所述的恒电位方法,其工作电压为0.6V?IV ;所述的恒电流方法,其电流大小为0.1mA/cm2?10mA/cm 2;所述的三角波电位扫描,其电位0.05V?0.55V,该电位是相对标准甘汞电极电位。
[0038]实施例7:为本发明用于生物体的植入式柔性阵列电极及其制备方法一个优选的实施例。
[0039]如图1、2所示,用于生物体的植入式柔性阵列电极,包括柔性的基底4,该基底4表面沉着有4条并列的条状铜箔层6,每条铜箔层6的一端为电极点I的铜箔层,另一端为焊盘3的铜箔层,中部铜箔层为导线2 ;电极点I的铜箔层上和焊盘3的铜箔层上还镀有镀金层7 ;电极点I的镀金层7之上还覆盖有高电容性薄膜层8 ;导线2的铜箔层宽度小于圆形的电极点I的铜箔层的直经;基底4裸露的表面及导线2的铜箔层表面上有绝缘覆盖层5 ;阵列电极制备方法步骤如下: A、制作具有电极点和导线及焊盘三者铜箔层为一体的阵列电极板:首先对聚酰亚胺薄膜制成的基底4进行预处理,然后在基底4表面上沉积一层铜箔层6,再按照电极点I和导线2及焊盘3平面布置结构进行显影曝光,通过喷淋蚀刻处理,得到阵列的电极点和导线及焊盘三者铜箔层为一体的阵列电极板;
也可以利用市场商业化的Kapton杜邦制造厚度为0.05mm现有沉积有铜箔层成型产品来制作,具体步骤是:将购得的大块沉积有铜箔层产品裁剪成合适的大小后,按照预置的电极点I和导线2及焊盘3平面布置结构样式贴干磨进行显影曝光,通过喷淋蚀刻药液处理,得到电极点I和导线2及焊盘3的铜箔层阵列,本实施施例
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1