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一种具有功能化的柔性电极及其制备方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-11-24 10:48:12

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 门松 | 2022-11-29 15:46:14
本发明提供了一种具有功能化的柔性电极,所述柔性电极包括柔性基底,所述柔性基底的一面设有电极材料,所述柔性基底的另一面设有功能化材料。本发明所述功能化柔性电极的制备方法多样化,可通过温度、湿度、光等刺激实现形状改变,方式多样化,而且操控便利,为功能化柔性电极在穿戴、植入式医疗领域应用奠定了坚实的基础。一种具有功能化的柔性电极,其特征在于,所述柔性电极包括柔性基底,所述柔性基底的一面设有电极材料,所述柔性基底的另一面设有功能化材料。
1.一种柔性电极,其特征在于,包括柔性基底层以及依次层叠设置在所述柔性基底层表面的聚多巴胺粘附层和金属电极层,其中,所述聚多巴胺粘附层具有三维多孔网格结构,所述金属电极层由金属纳米线交叉而成,所述聚多巴胺粘附层与羟基化的所述柔性基底层通过共价键连接,在所述聚多巴胺粘附层与所述金属电极层的界面处,所述聚多巴胺粘附层螯合有金属原子。 2.如权利要求1所述的柔性电极,其特征在于,所述聚多巴胺粘附层的多孔孔径为10-100nm。 3.如权利要求1所述的柔性电极,其特征在于,所述聚多巴胺粘附层的厚度为30-800nm。 4.如权利要求1所述的柔性电极,其特征在于,所述金属电极层的厚度为0.5-10μm。

近年来,随着老龄化的加剧,听力、视力等各种慢性疾病的发病率越来越高,特别 是在中国,作为一个老龄化日益加重的国家,目前老龄化人口已达到2个亿,由此带来的社 会、家庭等问题将日益严重。值得庆幸的是,在过去30年,穿戴、植入医疗器械产业迅速发 展,且取得了令人瞩目的成果:从穿戴式的心电、脑电监测装置,到植入式心脏起搏器、人工 耳蜗、人工视网膜、各种植入性电极(用于帕金森病、癫痫等疾病的治疗)等。相关产品在解 决听力、视力障碍等问题方面卓有成效,相关产品也已广为推广。然而,这类穿戴、植入式的 器件都存在同样一个问题:形状适应匹配。以植入式设备为例,如植入式的医疗器械,由于 大部分人体组织都是凹凸不平,甚至是有一定弧度的,如视网膜、耳蜗、脑等,植入刺激用的 柔性电极能否很好贴合刺激部位,直接影响着植入式器件的有效性(Survey of Ophthalmology,2002,47,335-356)。特别对于这些可植入设备,一旦出现故障和危险,只能 通过手术取出更换,从而会给患者造成较大的创伤。更何况,一些植入设备,例如人工视网 膜,植入后会和人体组织结合在一起,所以是不易更换的。

中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力,推动我国自主知识产权新工业的建立,成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统,由九个研究平台,国科大深圳先进技术学院,多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究,促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。

本发明的有益效果在于:

1、本发明实现了穿戴、植入式电极的功能化,制备方法多样化,而且可靠性高、安 全性好,拓展了智能高分子材料的应用领域。

2、该功能化柔性电极可通过温度、湿度、光等刺激实现形状改变,方式多样化,而 且操控便利,为功能化柔性电极在穿戴、植入式医疗领域应用奠定了坚实的基础。

本发明功能化柔性电极可适应性改变形状以匹配生物体组织,解决了现有柔性电 极无法有效匹配生物体组织而影响电生理刺激和信号采集等问题。提升了功能化柔性电极 在穿戴、植入式医疗领域应用的可靠性、有效性。

技术合作

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保 护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当 理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质 和范围。