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本发明提供一种柔性石墨烯电极及其制备方法和应用，所述柔性石墨烯电极包括依次设置的柔性衬底、激光诱导石墨烯层、导电聚合物层和柔性封装层；以所述激光诱导石墨烯层与导电聚合物层接触的面为第一表面，与所述第一表面垂直的面为第二表面，所述激光诱导石墨烯层的第二表面修饰有过渡金属纳米颗粒。本发明通过激光诱导石墨烯层的设计及其与导电聚合物层和过渡金属纳米颗粒的协同复配作用，有效促进分子吸收和电子转移，使所述柔性石墨烯电极具有优异的电学性能、电化学性能和机械特性，实现高水平的柔性和机械顺应性，减少电极与生物组织之间的机械失配，并具有优良的生物相容性，能够作为高水平的生物电极用于生物传感。

1.一种柔性石墨烯电极，其特征在于，所述柔性石墨烯电极包括依次设置的柔性衬底、激光诱导石墨烯层、导电聚合物层和柔性封装层； 以所述激光诱导石墨烯层与导电聚合物层接触的面为第一表面，与所述第一表面垂直的面为第二表面，所述激光诱导石墨烯层的第二表面修饰有过渡金属纳米颗粒。 2.根据权利要求1所述的柔性石墨烯电极，其特征在于，所述柔性衬底、柔性封装层的材料各自独立地包括热塑性橡胶； 优选地，所述热塑性橡胶包括热塑性丁苯橡胶、热塑性聚氨酯、热塑性聚烯烃弹性体、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选热塑性丁苯橡胶。 3.根据权利要求1或2所述的柔性石墨烯电极，其特征在于，所述激光诱导石墨烯层的厚度为10-150μm； 优选地，所述激光诱导石墨烯层由聚酰亚胺膜经激光打印制备得到； 优选地，所述聚酰亚胺膜的厚度为30-150μm。

植入式神经微电极是连接外部世界与神经系统的桥梁，是深入了解大脑工作机制和治疗神经疾病的重要工具，其结合了生物、化学、材料、微电子和神经科学等领域的最新成果，在生命科学的研究中有着非常重要的科学意义和应用价值。

目前已知的神经微电极主要分为以下几种：微丝电极、硅基电极和柔性电极。微丝电极，是通过绝缘的聚合物包裹直径为10-50μm的金属丝制备而成的微丝阵列，金属丝材质的种类较多，包含：镍铬合金丝、铂铱合金丝、不锈钢丝、钨丝等；这种电极最大的优点在于制作简单，仅通过几个简单的步骤即可制作出电极，但其同时存在不可忽视的缺点，例如缺少标准化制作工艺，自动化程度低，电极的制作很大程度上取决于制作人员的经验，不同人员制作的电极存在着一定的差别，产品的重复性和稳定性低。硅基电极是基于半导体微加工工艺制备的一种针形探针阵列，相比传统的微丝电极，硅基电极的记录精度有较大提高，是目前用于感知学习大脑活动的有效工具，但硅基电极的制备过程复杂，成本也高于微丝电极。

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。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明提供的柔性石墨烯电极中，通过激光诱导石墨烯层的设计及其与导电聚合物层和过渡金属纳米颗粒的协同复配作用，有效促进分子吸收和电子转移，使所述柔性石墨烯电极具有低阻抗和稳定的导电性能，1kHz的阻抗≤1770Ω，电学性能和电化学性能优异；并具有优良的机械特性，能够进行一定程度的拉伸和弯曲，实现高水平的柔性和机械顺应性，从而减少电极与生物组织之间的机械失配，避免对生物体带来机械损伤，提高使用中的长期稳定性；同时，其具有优良的生物相容性，能够减少/避免生物体的免疫反应。

(2)所述柔性石墨烯电极的设计与制备结合了激光诱导石墨烯和柔性材料技术，并将过渡金属纳米颗粒修饰到电极界面，制备方法简单，无需进行转印即可制备高质量、无破坏的石墨烯，保留了激光诱导石墨烯的完整性，并显著提高了制备效率。

(3)所述柔性石墨烯电极可作为高水平的柔性生物电极用于生物传感，能够实现实时检测神经信号，电化学阻抗低，记录信号的质量好，信噪比高，可以提高数据记录过程中的长期稳定性。

技术合作

本发明通过上述实施例来说明本发明的柔性石墨烯电极及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。