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一种刺激响应柔性微电极阵列

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2022-11-24 11:27:52

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 郝建平 | 2022-11-25 16:00:57
本实用新型提供了一种刺激响应柔性微电极阵列,包括柔性基底,设置在所述柔性基底一侧的电极结构,以及设置在所述柔性基底另一侧的刺激响应层,所述刺激响应层为可变形的刺激响应材料层。该微电极阵列在温度、光、磁、电、湿度、pH外界刺激条件下,可由平面二维结构转变成三维结构,且进一步通过调节刺激响应层的厚度或交联度等即可实现对传统平面柔性微电极阵列的可控塑形与曲率精准调控。
1.一种刺激响应柔性微电极阵列,其特征在于,包括柔性基底,设置在所述柔性基底一侧的电极结构,以及设置在所述柔性基底另一侧的刺激响应层,所述刺激响应层为可变形的刺激响应材料层。 2.如权利要求1所述的刺激响应柔性微电极阵列,所述可变形的刺激响应材料层为可 变形的热响应材料层、光热响应材料层、磁热响应材料层、电热响应材料层、湿度响应材料 层或pH响应材料层。

柔性微电极阵列通过向特定的神经组织施加脉冲式电流刺激来帮助患者进行功 能重建,现已在人工耳蜗、人造视网膜等医疗器械中得到广泛应用。柔性微电极阵列作为假 体与神经的直接接触点,对发挥假体的神经电刺激功能起着关键性的作用。微电极阵列与 神经组织或器官的贴合程度决定了电刺激的有效性。然而,神经组织或器官往往是一个不 规则的曲面,传统的平面电极与其接触不好,导致刺激效率低,稳定性下降。因此,研发形状 可控式柔性微电极阵列对于植入物的长期稳定性以及改善刺激效率意义重大。传统电极加 工的方法是通过热压的形式来赋予电极一定曲率,但该方法容易出现断线的情况,对电极 造成一定程度的破坏。如何使用简易的方式在不破坏电极的前提下赋予柔性电极阵列一定 的曲率成为了一个亟待解决的难题。

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(1)取普通柔性微电极阵列,将所述柔性微电极阵列的基底进行表面氨基化或羟 基化处理;(2)将氨基化或羟基化的柔性电极与三氯硅烷基丙基甲基丙稀酸酯反应,使得柔 性电极基底表面单分子层组装上一层含双键的丙稀酸酯官能团,得到化学修饰后的柔性微 电极阵列;(3)将含有可变形的刺激响应材料的预聚液注入模具中,模具由两片玻璃片、化 学修饰后的柔性微电极阵列以及夹在中间的具有一定厚度的聚四氟乙烯框组成,经辐照聚 合,得到形成在柔性微电极背面的刺激响应层,即得到所述刺激响应柔性微电极阵列。

技术合作

将本实施例刺激响应柔性微电极阵列置于25°C水溶液中,并置于0.05-1.2MHz的 交变磁场中,磁性纳米颗粒吸收大量电磁波能量,铁氧体发生能量损耗,将部分电磁能转化 为热能使自身温度升高,当温度接近聚异丙基丙烯酰胺的相变温度时,水凝胶网络开始逐 渐收缩,形成三维螺旋状结构,当撤去磁场后,体系温度降低,螺旋状的柔性电极逐步恢复 至初始的平面结构。