铜箔层6有4条，电极点I有4个，按2X2的矩形方阵排列组成阵列电极。每个电极点I的铜箔层直经为0.35_，相邻电极点I铜箔层之间距离为0.8mm，铜箔层厚为0.03mm。
[0040]B、热压封装:先按A步骤阵列电极板的基底4同样大小制作聚酰亚胺薄膜作为绝缘覆盖膜5，厚度约为0.05mm，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再经过热压合，使绝缘覆盖层5与导线2的铜箔层6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，镀金厚度为0.0002mm，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步骤完成了镀金层的电极点浸泡在石墨烯或是碳纳米管掺杂的乙撑二氧噻吩的沉积液中，焊盘3放置于沉积液外，外部仪器与焊盘引线9连接，通过三电极体系，对电极点I施加IV的恒电位条件修饰300s，修饰后的电极点镀有一层厚度为0.0005mm致密的聚乙撑二氧噻吩高电容性薄膜层8，用于提高电极的电荷传输能力和生物相容性。
[0041 ] 所述的电化学方法还可以是恒电流法，或三角波电位扫描方法。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。
[0042]实施例8: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又一个优选的实施例。与实施例7不同的是: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；每个电极点I的铜箔层直经为0.35mm，相邻电极点I铜箔层之间距离为0.8mm，铜涫层厚为0.03mm。
[0043]本实施例采用4X4阵列电极用于大鼠脑皮层图谱(cortical mapping)的记录。通过本实施例的阵列电极，可以限定在4_X4_的区域内，放置在大鼠运动区皮层上方，对应大鼠的脑皮层运动区域。若采用其他数量的阵列电极个数，应根据所需阵列电极的面积大小而定。
[0044]本方案得到的阵列电极的电极点I和导线2及焊盘3作为导体的全部为为基底上的铜箔，成本低廉，采用柔性线路板技术制备的阵列电极工艺可靠、易于批量生产。本方案在电极点与焊盘上镀金，并在电极点上采用电化学方法修饰了一层石墨烯掺杂的导电聚合物。导电聚合物的高电容性能极大的提升了电极点的电荷传输能力。本方案得到的单个电极点最大安全注入电荷密度达到3mC/cm2，满足脑皮层图谱记录lmC/cm2以上刺激强度的需求，而现有技术方案得到的纯金、纯铂阵列电极最大安全注入电荷密度仅为0.15?0.2mC/cm2，无法应用于脑图谱的记录。本方案制备的柔性阵列电极可以通过手术固定在大鼠头部，可以实现大鼠头部16个点的部位的图谱记录，并且可以在大鼠清醒条件下实现多天的动态监测，较目前的针电极刺激记录有明显的提升效果。
[0045]本发明权利要求保护范围不限于上述实施例。
【主权项】
1.一种用于生物体的植入式柔性阵列电极，其特征在于，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)。
2.根据权利要求1所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极，其特征在于，所述的电极点(I)的铜箔层的直经为0.21?5mm，电极点间距0.3?1mm。
3.根据权利要求1所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极，其特征在于，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。
4.根据权利要求1所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极，其特征在于，所述的铜箔层(6)有4条，电极点(I)有4个，按2X2的矩形方阵排列组成阵列电极。
5.根据权利要求1所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极，其特征在于，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。
6.根据权利要求1所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极，其特征在于，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，或聚二甲基硅氧烷，或聚对二甲苯材料制成，厚度均为0.0l?0.03mm。
7.根据权利要求1所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极，其特征在于，所述的铜箔层(6)厚度为0.01?0.2_。
8.根据权利要求1所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极，其特征在于，所述的铜箔层(6)厚度为0.01?0.03_。
9.根据权利要求1所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极，其特征在于，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。
10.根据权利要求1所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极，其特征在于，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。
11.根据权利要求7所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极，其特征在于，所述的导电聚合物为聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺及其衍生物它们中的一种，或两种或三种的组合物。
12.—种权利要求1所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极的制备方法，其特征在于，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。
13.根据权利要求12所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极的制备方法，其特征在于，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。
14.根据权利要求13所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极的制备方法，其特征在于，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/cm2;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。
【专利摘要】本发明涉及用于生物体的植入式柔性阵列电极及其制备方法，电极包括基底，该基底上有铜箔层，每条铜箔层的一端为电极点的铜箔层，另一端为焊盘的铜箔层，中部铜箔层为导线；电极点的铜箔层上和焊盘的铜箔层上还镀有镀金层；电极点的镀金层之上还覆盖有高电容性薄膜层。制备方法步骤包括：制作电极点和导线及焊盘三者的铜箔层、热压封装、镀金和电化学修饰电极点。本发明优点是：阵列电极的电荷传输性能好，具有神经电刺激和神经电记录的双向功能,受体容易接受，易于加工，成本低。
【IPC分类】A61N1-05
【公开号】CN104548335
【申请号】CN201410822122
【发明人】李明哲, 李涛, 段晏文, 周琴, 饶立
【申请人】武汉格林泰克科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月26日