BR112014032313B1

BR112014032313B1 - Proto microeletrodos

Info

Publication number: BR112014032313B1
Application number: BR112014032313-5A
Authority: BR
Inventors: Jens Schouenborg
Original assignee: Neuronano Ab
Priority date: 2012-06-21
Filing date: 2013-06-19
Publication date: 2022-03-08
Also published as: US10315027B2; KR20150023026A; BR112014032313A2; JP2015523895A; WO2013191612A1; JP6174694B2; CA2877485C; EP2863990B1; US11090483B2; CA2877485A1; BR112014032313A8; US20190240477A1; EP2863990A1; CN104411360B; EP2863990A4; EA201492080A1; EA029491B1; AU2013277814A1; KR102234778B1; CN104411360A

Abstract

proto microeletrodos, feixes e conjuntos de proto microeletrodos, microeletrodos, método de formação de microeletrodo, elementos proto semicondutores e uso dos proto microeletrodos. um proto microeletrodo a partir do qual um microeletrodo é formado in loco após inserção em tecido mole compreende um corpo de eletrodo flexível oblongo de material eletricamente condutor com uma extremidade dianteira e uma extremidade posterior. o corpo de eletrodo compreende um metal ou uma liga metálica ou uma forma eletricamente condutora de carbono ou um polímero eletricamente condutor ou uma combinação destes. um primeiro revestimento de um material solúvel e/ou intumescível e/ou degradável em água está posicionado sobre o corpo de eletrodo e estende-se ao longo do mesmo ao menos sobre uma porção distal daquele. um segundo revestimento de material de polímero flexível insolúvel em água, eletricamente isolante, está posicionado sobre o primeiro revestimento. o segundo revestimento compreende uma ou mais aberturas de passagem na ou próximas da sua extremidade dianteira. é também revelado um correspondente microeletrodo e um método de fabricação.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um proto microelétrodo médico para colocação total ou parcial em tecido mole, a um microeletrodo colocado deste modo, a um método de produção do proto microelétrodo e ao seu uso. Além disso, a presente invenção refere-se a feixes e conjuntos que compreendem dois ou mais protoeletrodos da invenção e a correspondentes feixes e conjuntos de micro eletrodos colocados completa ou parcialmente em tecidos moles.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Microeletrodos para implantação em tecidos moles, em particular tecidos do sistema nervoso central (CNS), têm um amplo campo de aplicação (Brain Machine Intefaces. Implications for Science, Clinical Practice and Society. Schouenborg J, Garwicz M e Danielsen N, Eds. Progress in Brain Research, Elsevier Science Ltd. 2011, ISBN 13:978-0444-53815-4). Em princípio, todos os núcleos cerebrais podem ser registrados a partir de ou estimulados por tais eletrodos e as suas funções monitoradas. De particular interesse são os eletrodos de múltiplos canais para estimulação de núcleos cerebrais. No projeto de eletrodos de múltiplos canais, grupos de eletrodos ou mesmo eletrodos individuais podem ser endereçados separadamente. Isto permite que um usuário selecione aqueles eletrodos cuja estimulação produz um efeito terapêutico que é melhorado em comparação com estimulação não-seletiva. A estimulação do cérebro ou medula espinhal pode ser de valor particular em situações em que núcleos cerebrais estão degenerados ou lesionados. Um projeto de múltiplos canais pode fornecer medida eficiente dos efeitos de administração local ou sistêmica de medicamentos ou transferência de genes sobre neurônios do cérebro e medula espinhal. O monitoramento da atividade do cérebro através de eletrodos implantados pode ser usado para controlar a administração de medicamentos local ou sistematicamente ou para controlar estimulação elétrica dos núcleos cerebrais. Além disso, eletrodos de múltiplos canais podem ser usados para locais específicos de lesões em tecidos após detecção de atividade elétrica anormal pelos mesmos eletrodos.

[003] Um microeletrodo implantado deve afetar os tecidos adjacentes tão pouco quanto possível. Uma vez que o cérebro, a medula espinhal e nervos periféricos apresentam movimentos consideráveis provocados por movimentos do corpo, batimentos cardíacos e respiração, é importante que um eletrodo implantado possa seguir os movimentos do tecido com deslocamento tão pequeno quanto possível em relação ao tecido alvo. Para este fim um eletrodo implantado deve ser elasticamente flexível. São conhecidos na técnica diferentes métodos para implantar eletrodos flexíveis. Por exemplo, eletrodos ultrafinos e flexíveis, que são difíceis ou impossíveis de implantar como tais podem ser implantados após embuti-los em uma matriz dura, a qual fornece o suporte necessário durante implantação. Após implantação a matriz é dissolvida pelo fluido do tecido. Um requisito para implantação com êxito é o uso de um material de matriz biocompatível.

[004] Um problema com microeletrodos conhecidos na técnica é que a maior parte da sua impedância é constituída pela impedância na fronteira do eletrodo/fluido corporal. Quando uma corrente é passada através de um eletrodo médico para dentro ou para fora do tecido, a densidade de corrente não é uniforme ao longo da superfície de um microeletrodo, sendo substancialmente maior nas bordas, pontas e irregularidades superficiais que no restante. Elevadas densidades de correntes locais fazem com que a temperatura se eleve localmente, e podem mesmo resultar na hidrólise do fluido aquoso do tecido. Tecido mole adjacente a locais de alta densidade de corrente corre o risco de ser irreversivelmente danificado.

[005] Para registrar atividade em neurônios únicos, a porção do eletrodo em contato elétrico com o tecido e/ou fluido do tecido deve ser tão pequena quanto possível. Uma vez que a impedância do eletrodo depende, até certo ponto, da área superficial daquela porção, foram desenvolvidos diversos meios para aumentar a superfície para impedância de eletrodo reduzida. São conhecidos na técnica métodos para aumentar a área superficial eletricamente condutora de eletrodos; estes incluem enrugar a superfície mecanicamente ou revestir quimicamente os eletrodos ou revesti-los com nanofibras de um polímero eletricamente condutor, tal como, poli(3,4-etilenodioxitiofeno; PEDOT ou PEDT), negro de platina ou nanotubos de carbono. Um problema com tais revestimentos é que são facilmente separados do corpo de eletrodo e/ou são cobertos e/ou obstruídos após implantação por material biológico que emana do tecido e fluido corporal. Deste modo, a área superficial do condutor é reduzida resultando em uma mudança indesejada de impedância.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

[006] Um objetivo principal da invenção é fornecer um microeletrodo do tipo acima mencionado para estimular células nervosas únicas ou grupos de células nervosas, em que o risco de dano incontrolado de tecido por alta densidade de corrente local é substancialmente reduzido ou mesmo nulo, independente do microeletrodo ser um microeletrodo único ou pertencer a um feixe ou um conjunto de microeletrodos.

[007] Outro objetivo da invenção é fornecer um método para produção de tal microeletrodo.

[008] Ainda outro objetivo da invenção é fornecer um microeletrodo do tipo acima mencionado no qual o risco de dano incontrolado de tecido por alta densidade de corrente local é substancialmente reduzido ou mesmo nulo, e que é fácil de inserir em tecidos moles.

[009] Objetivos adicionais da invenção se tornarão evidentes a partir do sumário da invenção a seguir, da descrição de suas modalidades preferidas ilustradas em um desenho, e a partir das reivindicações apensas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0010] Neste pedido de patente "eletrodo" significa "microeletrodo". "Água insolúvel" significa insolúvel em fluido aquoso corporal, que é fluido intersticial ou extracelular, mas também soro. "Flexível" significa um grau de flexibilidade que não impede substancialmente um movimento lateral de um corpo de microeletrodo da invenção. "Eletricamente isolante" significa eletricamente isolante a tensões/correntes usadas no tratamento de tecido nervoso humano. "Oblongo" significa uma estrutura de um comprimento maior por um fator de cinco ou mais, em particular de dez ou mais, que o seu diâmetro. "Intumescível" significa uma expansão de volume por um fator de pelo menos 1,2 ao contato com fluido aquoso corporal. "Poroso" significa permeável para fluidos aquosos corporais e biomoléculas dissolvidas naqueles. Como será explicado abaixo em maior detalhe "microeletrodo" significa um microeletrodo da invenção em uma condição inserida em tecido mole e parcial ou completamente equilibrado com o fluido corporal no tecido, enquanto que "proto microeletrodo" e "protoeletrodo" significam um microeletrodo correspondente da invenção antes da inserção no tecido.

[0011] De acordo com a presente invenção é revelado um microeletrodo do tipo acima mencionado, o qual soluciona ou ao menos reduz um ou mais dos problemas associados aos microeletrodos conhecidos na técnica. O microeletrodo da invenção é formado após inserção de um correspondente proto microeletrodo em tecido mole e equilíbrio com fluido aquoso corporal no tecido. O microeletrodo da invenção reduz substancialmente o risco de dano do tecido por alta densidade de corrente local. No microeletrodo da invenção o tecido mole adjacente ao eletrodo é protegido do calor gerado na ou próximo à superfície do corpo de eletrodo eletricamente condutor ou seu elemento por uma coluna de fluido corporal e uma barreira flexível eletricamente isolante de polímero insolúvel em água que circunda o corpo de eletrodo e a coluna de fluido corporal. Por outro lado, o corpo de eletrodo, em particular um corpo de eletrodo com uma superfície alongada do mesmo, tal como uma superfície enrugada física e/ou quimicamente, ou uma superfície munida de elementos nanoestruturados, por exemplo, excrescências metálicas monocristalinas, é protegida de contato com células vivas, tais como fagócitos, em especial microglia.

[0012] O microeletrodo da invenção compreende ou consiste essencialmente em um corpo de eletrodo flexível, oblongo, eletricamente condutor, com uma extremidade dianteira (distal) e uma extremidade posterior (proximal), o corpo de eletrodo compreendendo ou consistindo em um metal ou uma liga metálica ou uma forma eletricamente condutora de carbono ou um polímero eletricamente condutor ou uma combinação destes, um (segundo) revestimento de material de polímero insolúvel em água e flexível, preferivelmente também elasticamente flexível, que envolve o corpo de eletrodo sobre todo o seu comprimento ou ao menos sobre uma porção que se estende desde a sua extremidade dianteira até a sua extremidade posterior e posicionado a uma distância a partir do corpo de eletrodo de modo a definir um interstício tubular preenchido com fluido aquoso corporal e/ou com um gel que compreende fluido aquoso corporal. O eletrodo da invenção é preferivelmente simétrico rotativamente em relação ao seu eixo geométrico central que se estende desde a extremidade dianteira até a extremidade posterior.

[0013] Além disso, de acordo com a presente invenção, é revelado um proto microeletrodo a partir do qual o eletrodo da invenção é formado in loco após inserção do proto microeletrodo no tecido mole. O protoeletrodo da invenção compreende ou consiste substancialmente em um corpo do eletrodo flexível oblongo de material eletricamente condutor com uma extremidade dianteira (distal) e uma extremidade posterior (proximal), o corpo do eletrodo compreendendo ou consistindo em um metal ou uma liga metálica ou uma forma eletricamente condutora de carbono ou um polímero eletricamente condutor ou uma combinação destes, um primeiro revestimento de um material solúvel e/ou intumescível e/ou degradável em água sobre o eletrodo que se estende ao longo do corpo do eletrodo ao menos sobre uma porção que se estende desde a sua extremidade dianteira na direção da sua extremidade posterior, e um segundo revestimento de material de polímero flexível insolúvel em água, eletricamente isolante sobre o primeiro revestimento, o segundo revestimento compreendendo uma ou mais aberturas de passagem na ou próximas da extremidade dianteira. Após inserção do protoeletrodo da invenção no tecido mole, o eletrodo da invenção é formado pela ação de fluido aquoso corporal sobre o primeiro revestimento, o qual é dissolvido e/ou degradado e/ou intumescido. O acesso do fluido aquoso corporal ao primeiro revestimento é propiciado pelas referidas uma ou mais aberturas de passagem no segundo revestimento. O material do primeiro revestimento pode ser um que seja facilmente solúvel em fluido aquoso corporal, tal como glicose, ou um que não seja facilmente solúvel em fluido aquoso corporal, tal como acetato de glicose, ou um de solubilidade intermediária, tal como glicose parcialmente acetilada. Um material do primeiro revestimento de uma taxa de dissolução desejada pode também ser obtido pela combinação de materiais de diferentes solubilidades e/ou propriedades de dissolução, tal como uma combinação de um carboidrato de baixo peso molecular e um peptídeo ou proteína, por exemplo a combinação de glicose e gelatina. O primeiro revestimento é preferivelmente simétrico rotativamente em torno de um eixo geométrico central, o qual preferivelmente coincide com um eixo geométrico central longitudinal do corpo de eletrodo. O protoeletrodo da invenção é preferivelmente simétrico rotativamente em relação ao seu eixo geométrico central que se estende desde a sua extremidade dianteira até a sua extremidade posterior.

[0014] De acordo com um aspecto vantajoso da invenção, áreas superficiais do primeiro revestimento não cobertas pelo segundo revestimento, isto é, áreas superficiais do primeiro revestimento acessíveis através das referidas uma ou mais aberturas de passagem no segundo revestimento, podem ser revestidas com um terceiro revestimento de um material biocompatível solúvel em fluido aquoso corporal que retarda o acesso do fluido aquoso corporal ao primeiro revestimento. Este retardo permite que o protoeletrodo da invenção seja posicionado corretamente no tecido antes do início da dissolução do primeiro revestimento. Um material adequado de terceiro revestimento é goma-laca ou Kollicoat® IR (copolímero de enxerto de álcool polivinílico polietileno glicol; BASF, Ludwigshafen, Alemanha). O terceiro revestimento pode alternativamente compreender ou consistir em um material que forma um gel em contato com fluido aquoso corporal; este gel é dissolvido e/ou degradado apenas lentamente, isto é, durante horas e dias ou mesmo semanas e meses, tal como de um dia a uma semana ou de uma semana a quatro semanas ou mesmo de um mês a um ano ou mais. A taxa de dissolução ou degradação do gel pode ser controlada por encadeamento, a taxa de dissolução/degradação diminuindo com encadeamento aumentado. Um material adequado para este fim é gelatina encadeada com EDC (1-(3-dimetilaminopropil)-3- etilcarbodiimida). O gel tem poros de um tamanho que permite que pequenas moléculas, tal como o material dissolvido a partir do primeiro revestimento os atravessem por difusão, e que permite que pequenas moléculas no fluido aquoso corporal, tal como peptídeos e sais de baixo peso molecular os atravessem a partir de fluido corporal circundante para dentro do fluido posicionado no interstício entre o corpo de eletrodo e o segundo revestimento. O gel pode evitar que uma ou mais aberturas de passagem no segundo revestimento fiquem obstruídas por restos de tecido, por exemplo células ou partículas de células lesionadas ou formadas pelo implante.

[0015] A extremidade dianteira do corpo de eletrodo coincide ou quase coincide com a extremidade dianteira do eletrodo ou do protoeletrodo e extremidade dianteira do segundo revestimento de polímero flexível, insolúvel em água. A extremidade posterior coincide com a extremidade posterior do eletrodo ou estende-se ainda mais em uma direção proximal, tal extensão adicional, embora materialmente integral com o corpo de eletrodo, não sendo considerada a ser compreendida pelo próprio eletrodo, mas servindo como um terminal elétrico que conecta o eletrodo com uma unidade de controle de eletrodo. Alternativamente, um terminal separado é propiciado entre a extremidade posterior do corpo de eletrodo ao qual é soldado ou de outro modo ligado de um modo eletricamente condutor, e uma unidade de controle de eletrodo posicionada a uma distância do eletrodo intracorpórea ou extracorporeamente. O terminal separado ou o terminal integral com o corpo de eletrodo que se estende proximamente a partir do eletrodo é eletricamente isolado. O corpo de eletrodo flexível oblongo pode corresponder a, por exemplo, um elemento funcionalmente equivalente em um microeletrodo conhecido na técnica, tal como em WO 2010/144016 A1 e WO 2007/040442 A1.

[0016] Se o segundo revestimento de material de polímero flexível insolúvel em água não se estender até a extremidade posterior do corpo de eletrodo, a sua porção não coberta pelo segundo revestimento é eletricamente isolada por outro meio, por exemplo, por um verniz insolúvel em água.

[0017] O material de polímero flexível insolúvel em água, preferivelmente elástico, do segundo revestimento tem uma espessura de parede preferida que é substancialmente menor que o diâmetro do corpo de eletrodo e a espessura da parede do primeiro revestimento, tal como por um fator de cinco ou mesmo dez ou mais. Uma espessura preferida do corpo de eletrodo do protoeletrodo e do correspondente eletrodo da invenção é de 1 μm a 100 μm ou mais, em particular de 2 μm a 10 μm ou 25 μm ou 40 μm, a espessura de parede do primeiro revestimento estando dentro da mesma faixa, enquanto que uma espessura preferida do segundo revestimento está na faixa de poucos μm tal como de 2 μm a 5 μm, mas mesmo até 20 μm ou mais. Contudo, em algumas aplicações nas quais é usado um corpo de eletrodo muito fino, a espessura de parede do segundo revestimento pode ser maior que o diâmetro do corpo de eletrodo, tal como por um fator de 2 ou 10 ou mais.

[0018] O segundo revestimento deve ser biocompatível e suficientemente flexível para permitir que se flexione com o corpo de eletrodo, em particular sem restringir flexões do corpo de eletrodo. O segundo revestimento é de preferência elasticamente flexível, em particular se o material do primeiro revestimento for um que intumesça em contato com fluido aquoso corporal, independente de ser ou não dissolvido ou degradado mais tarde. A elasticidade do segundo revestimento pode, portanto, evitar a sua ruptura que seria possivelmente provocada pela expansão do primeiro revestimento em contato com fluido aquoso corporal. Um material de polímero isolante especialmente preferido do segundo revestimento é um parileno, tal como Parileno C. Outros materiais isolantes preferidos compreendem politetrafluoreteno, poliuretano, poliimida, diversos tipos de silicones e borracha sintética ou natural. O revestimento de polímero isolante tem uma espessura mínima que propicia isolamento elétrico suficiente. Para Parileno C uma espessura mínima de 2-5 μm é adequada em muitas aplicações. Em congruência com o primeiro revestimento, o segundo revestimento é preferivelmente simétrico rotativamente em torno de um eixo geométrico central partilhado com o primeiro revestimento, isto é, o segundo revestimento é preferivelmente cilíndrico ou ao menos uma porção intermediária entre a sua extremidade dianteira e porções posteriores é cilíndrica.

[0019] De acordo com um aspecto preferido da invenção ao menos uma porção do segundo revestimento intermediário entre a sua extremidade dianteira e porções posteriores tem a forma de um tubo de fole. A porção do tubo de fole é preferivelmente simétrica rotativamente em torno de um eixo geométrico central partilhado com o primeiro revestimento.

[0020] De acordo com um aspecto importante da invenção o fole confere estabilidade radial ao segundo revestimento após dissolução do primeiro revestimento. Ao mesmo tempo, propicia uma medida de extensibilidade/compressibilidade do segundo revestimento em uma direção axial. Além disso, o fole não evita que porções do não mais suportado segundo revestimento sejam dobradas para fora do eixo geométrico longitudinal central.

[0021] De acordo com ainda outro aspecto da invenção a provisão de um segundo revestimento que compreende porções em forma de fole propicia melhor capacidade de fixação para o eletrodo da invenção em comparação com aquela de um eletrodo com um segundo revestimento cilíndrico.

[0022] De acordo com outro aspecto preferido da invenção o protoeletrodo e, portanto, o eletrodo da invenção compreende um ou mais elementos de fixação que se estendem a partir do corpo de eletrodo por uma curta distância, tal como por uma distância correspondente a um décimo ou menos, preferivelmente um vigésimo ou menos, mais preferivelmente um quinquagésimo ou menos, em particular um centésimo ou menos do comprimento do corpo de eletrodo. É preferido que o(s) elemento(s) de fixação se estenda(m) a partir do corpo de eletrodo em uma direção proximal oblíqua.

[0023] Logo que o protoeletrodo da invenção tenha sido inserido em tecido mole, porções do primeiro revestimento não cobertas pelo segundo revestimento e posicionadas na ou próximas da extremidade dianteira permitem que o material dissolvível/intumescível/degradável em água do segundo revestimento seja contatado por fluido corporal e comece a dissolver-se e/ou degradar-se e/ou comece a intumescer-se. A dissolução e/ou degradação e/ou intumescimento do primeiro revestimento prossegue, portanto, da extremidade dianteira do corpo de eletrodo na direção da sua extremidade posterior. Através da(s) abertura(s) no segundo revestimento o material dissolvido e/ou degradado do primeiro revestimento se difunde para fora da lacuna tubular formada entre o corpo de eletrodo e o segundo revestimento. Pela troca contínua de fluido na lacuna com fluido corporal circundante provocada por difusão, a lacuna fica cheia com fluido corporal crescentemente puro. Por este processo, o corpo de eletrodo endurecido do protoeletrodo da invenção é transformado no corpo de eletrodo flexível do eletrodo da invenção capaz de se adaptar a movimentos do tecido circundante. Uma vez que o revestimento de polímero eletricamente isolante foi projetado para ser fino e flexível, o mesmo não restringe substancialmente os movimentos do corpo de eletrodo, mas flexiona-se com ele. Embora a provisão de um material intumescível em água, mas não dissolvível tal como polivinilpirrolidona encadeada como um material para o primeiro revestimento restrinja, até certo ponto, movimentos de flexão do corpo de eletrodo e do segundo revestimento, o seu teor de fluido aquoso corporal propicia uma função elétrica adequada de eletrodo.

[0024] O fluido corporal no qual o primeiro revestimento é preferivelmente dissolvível pode também ser degradável ou capaz de intumescimento em contato com um fluido aquoso, em particular, um fluido aquoso corporal. Embora seja concebível que, dependendo do tecido específico que recebe o protoeletrodo, o fluido corporal seja um fluido rico em lipídios ou consistindo essencialmente em lipídios, tal fluido não seria capaz de dissolver ou intumescer ou degradar o primeiro revestimento. Para tal aplicação, um primeiro revestimento de material dissolvível ou degradável em lipídio teria que ser propiciado. Para funcionamento adequado, o fluido corporal que enche a lacuna tubular após dissolução ou degradação do material dissolvível ou degradável em lipídio deve, contudo, compreender fase fluida aquosa corporal suficiente para permitir que o eletrodo realize a sua função.

[0025] De acordo com um aspecto preferido da invenção, o primeiro revestimento pode compreender um ou mais agentes farmacologicamente ativos. Agentes farmacologicamente ativos da invenção compreendem ou consistem em agentes que influenciam a função de sinapses nervosas como dopamina, serotonina, neurolépticos, sedativos, analgésicos, agentes que exercem um efeito trófico sobre células nervosas, por exemplo, NGF, e vetores de genes para efeito de longo prazo. Outros agentes farmacologicamente ativos úteis incluem agentes anti-inflamatórios, anticoagulantes, bloqueadores de receptor β, anticorpos e nutrientes. Em princípio, qualquer agente farmacologicamente ativo de interesse pode ser usado, desde que seja suficientemente solúvel em fluido aquoso corporal.

[0026] O primeiro revestimento pode também compreender duas ou mais seções, em particular seções que se estendem ao longo de diferentes porções do corpo de eletrodo de modo a uni-las entre si em um plano perpendicular ao eixo geométrico central de um corpo de eletrodo cilíndrico ou de outro modo simétrico rotativamente. As seções podem diferir nas suas propriedades de solubilidade e/ou intumescimento e/ou degradação em fluido aquoso corporal e/ou nos seus teores de agente(s) farmacologicamente ativo(s).

[0027] De acordo com um aspecto preferido o protoeletrodo e o eletrodo da invenção compreendem um compartimento reservatório de medicamento posicionado na sua extremidade posterior ou proximal à sua extremidade dianteira. Na sua extremidade dianteira o compartimento reservatório de medicamento do eletrodo da invenção está em comunicação fluida com a coluna tubular de fluido corporal acumulado no interstício entre o corpo de eletrodo e o segundo revestimento. Na sua extremidade posterior o reservatório de medicamento pode estar conectado a um conduto através do qual fluido aquoso tal como soro fisiológico pode ser aduzido para o compartimento. Alternativamente, tal conduto pode ser posicionado para comunicar-se diretamente com o referido interstício, e ser usado para aduzir fluido aquoso para o interstício e a partir dele para o tecido circundante. O fluido aquoso fornecido deste modo ao eletrodo da invenção pode conter qualquer agente adequado farmacologicamente ativo solúvel nele.

[0028] De acordo com outro aspecto preferido dois eletrodos da invenção são usados em combinação para propiciar estimulação bipolar. Para este fim dois protoeletrodos da invenção posicionados em paralelo e apoiando-se um no outro são unidos na face exterior dos seus segundos revestimentos por colagem ou envolvendo-os em um terceiro revestimento de polímero flexível, por exemplo, de Parileno C. A cola pode ser do mesmo material do segundo revestimento, tal como um parileno, ou de um material diferente.

[0029] De acordo com a presente invenção é revelado um pré-estágio de proto microeletrodo a partir do qual o proto microeletrodo da invenção pode ser fabricado. O pré-estágio de proto microeletrodo da invenção compreende ou consiste substancialmente em um corpo de eletrodo flexível oblongo de material eletricamente condutor com uma extremidade dianteira (distal) e uma extremidade posterior (proximal), que compreende ou consiste em um metal ou uma liga metálica ou uma forma eletricamente condutora de carbono ou um polímero eletricamente condutor ou uma combinação destes, um primeiro revestimento de material solúvel e/ou intumescível e/ou degradável em água sobre o corpo de eletrodo e que se estende ao longo do corpo ao menos sobre uma porção que se estende desde a sua extremidade dianteira na direção da sua extremidade posterior, e um segundo revestimento de material de polímero insolúvel em água flexível, sobre o primeiro revestimento. O pré-estágio de proto microeletrodo pode ser fabricado, por exemplo, ao propiciar um corpo de eletrodo oblongo que compreende ou consiste em um metal ou uma liga metálica ou uma forma eletricamente condutora de carbono ou um polímero eletricamente condutor ou uma combinação destes, revestir o corpo de eletrodo com um material solúvel e/ou degradável e/ou intumescível em água para formar um primeiro revestimento, revestir o primeiro revestimento com um segundo revestimento de material de polímero insolúvel em água, eletricamente isolante, flexível, preferivelmente elástico. De acordo com um aspecto vantajoso da invenção o proto microeletrodo pode compreender um terceiro revestimento sobre o seu segundo revestimento. O material do terceiro revestimento é solúvel em fluido corporal. É preferido que o terceiro revestimento se estenda desde a extremidade posterior do proto microeletrodo até a sua extremidade dianteira, e cubra completamente a extremidade dianteira. O objetivo ao propiciar um terceiro revestimento é reforçar o protoeletrodo para evitar que quebre durante sua inserção no tecido mole.

[0030] O proto microeletrodo da invenção pode ser fabricado a partir do pré-estágio de proto microeletrodo cortando-o em um plano radial, preferivelmente próximo à sua extremidade dianteira. "Plano radial" é um plano perpendicular ao eixo geométrico central do pré-estágio de proto microeletrodo. A calota cortada da extremidade dianteira é descartada e o proto microeletrodo da invenção é mantido. Alternativamente ao cortar porção(ões) da camada flexível insolúvel em água posicionada próximo da extremidade dianteira, material do segundo revestimento pode ser removido por abrasão ou outros meios, tal como, fresagem a laser, para produzir aberturas no segundo revestimento.

[0031] De acordo com um aspecto preferido da invenção o proto microeletrodoé cortado transversalmente em um plano radial posicionado distalmente da extremidade dianteira do corpo de eletrodo. O corpo de eletrodo de um eletrodo da invenção formado a partir de um proto microeletrodocortado deste modo está colocado um pouco retirado da extremidade dianteira do segundo revestimento em uma direção proximal, isto é, retirado para dentro do volume definido pelo segundo revestimento; isto propiciará proteção adicional para o corpo de eletrodo não entrar em contato com tecido mole e danificar o tecido.

[0032] De acordo com outro aspecto preferido da invenção, um pré-estágio de proto microeletrodopode ser fabricado ao propiciar um molde negativo correspondente a uma forma desejada do primeiro revestimento, centralizar o corpo de eletrodo no molde, e encher o molde com uma solução e/ou suspensão do material do primeiro revestimento. É preferido que a solução e/ou suspensão do material do primeiro revestimento compreenda um agente de gelificação tal como gelatina ou PEG gelificante. Alternativa ou adicionalmente, o molde é feito de um material microporoso para permitir secagem do material do primeiro revestimento no molde. Após remoção do molde o segundo revestimento é aplicado sobre o primeiro revestimento ao, por exemplo, mergulhar a combinação de primeiro revestimento/corpo de eletrodo em uma solução do material do segundo revestimento em um solvente volátil não-aquoso no qual o primeiro revestimento é insolúvel, em seguida evaporar o solvente não-aquoso do segundo revestimento. Outro modo de aplicar o segundo revestimento sobre o primeiro revestimento é por pulverização do primeiro revestimento com material do segundo revestimento dissolvido em um solvente volátil não-aquoso adequado. Outro método de aplicar um primeiro revestimento sobre o corpo de eletrodo é por eletrofiação de uma solução viscosa ou suspensão do material do primeiro revestimento ao longo do corpo de eletrodo. A solução viscosa é aplicada sobre o corpo de eletrodo através de um bocal, o qual preferivelmente é fixo enquanto o corpo de eletrodo é girado e deslocado em uma direção do seu eixo geométrico central. Deste modo é formado um primeiro revestimento helicoidal sobre o corpo de eletrodo. Após secagem de um segundo revestimento da invenção, é aplicado, por exemplo, Parileno C sobre o primeiro revestimento por imersão ou pulverização ou outro meio adequado, tais como aqueles descritos acima. Um segundo revestimento de polímero flexível formado sobre um primeiro revestimento helicoidal partilha a geometria do primeiro revestimento, isto é, é helicoidal e funciona como um fole após dissolução do primeiro revestimento.

[0033] De acordo com a presente invenção é revelado um método de formação de um microeletrodo da invenção in loco em tecido mole. O método compreende: propiciar um proto microeletrodo que compreende um primeiro revestimento de material dissolvível e/ou degradável e/ou intumescível em água sobre um corpo de eletrodo oblongo que compreende ou consiste em um metal ou uma liga metálica ou uma forma eletricamente condutora de carbono ou um polímero eletricamente condutor ou uma combinação destes, um segundo revestimento de material insolúvel em água, eletricamente isolante, flexível, opcionalmente elástico sobre o primeiro revestimento; inserir o proto microeletrodo em tecido mole com a sua extremidade dianteira à frente; equilibrar o proto microeletrodo no tecido com fluido aquoso corporal de modo a remover o material solúvel em água por dissolução ou degradação e/ou fazê-lo absorver água e intumescer, propiciando deste modo uma coluna de fluido corporal posicionada entre o corpo de eletrodo e o segundo revestimento; com a condição de que seja propiciado acesso de fluido corporal ao primeiro revestimento solúvel em água na ou próximo da extremidade dianteira do proto microeletrodo através de uma ou mais aberturas de passagem no segundo revestimento.

[0034] De acordo com a presente invenção é revelado o uso do microeletrodo da invenção e do proto microeletrodo da invenção para propiciar estimulação elétrica a estruturas de tecido mole tais como neurônios, para registrar sinais elétricos que emanam de tais estruturas, e para administração combinada de medicamentos, registro de sinais de células nervosas e estimulação de células nervosas. São preferidas frequências de estimulação de até 100 Hz e mesmo de até 500 Hz, assim como comprimentos de pulsos de 0,05 ms a 2 ms. Tensões de pulsos preferidas são até 10 V, em especial até 2 V.

[0035] De acordo com uma variação da invenção é revelado um elemento proto semicondutor a partir do qual um elemento semicondutor blindado de tecido é formado in loco após inserção do elemento proto semicondutor no tecido mole, que compreende ou substancialmente consiste em um corpo semicondutor com uma extremidade dianteira (distal) e uma extremidade posterior (proximal), um primeiro revestimento de material dissolvível e/ou degradável e/ou intumescível em água sobre o corpo semicondutor que se estende ao longo do corpo ao menos sobre uma porção que se estende a partir da sua extremidade dianteira na direção da sua extremidade posterior, e um segundo revestimento de material de polímero insolúvel em água flexível sobre o primeiro revestimento, o segundo revestimento compreendendo uma ou mais aberturas de passagem na ou próximas da sua extremidade dianteira. No elemento proto semicondutor o material do primeiro revestimento é um facilmente solúvel em fluido aquoso corporal, por exemplo, glicose, ou é um que não é facilmente solúvel em fluido aquoso corporal, por exemplo, acetato de glicose, ou um de solubilidade intermediária, tal como glicose parcialmente acetilada. Após inserção do elemento proto semicondutor no tecido mole o primeiro revestimento é dissolvido ou intumesce ou é degradado, de modo a formar um elemento semicondutor blindado do tecido por fluido corporal posicionado no espaço entre o elemento semicondutor e o segundo revestimento. Os materiais do primeiro e do segundo revestimentos do elemento proto semicondutor da invenção são preferivelmente do mesmo tipo que aqueles do primeiro e do segundo revestimentos do proto microeletrodo da invenção. O corpo (proto) semicondutor pode estar eletricamente conectado a uma unidade de controle por fio(s) metálico(s) isolado(s), eletricamente condutor(es) que se estende(m) a partir de uma porção de extremidade distal daquele. O corpo semicondutor pode ser munido, por exemplo, de uma haste vibratória ou de uma fibra ótica ou de um LED para estimulação luminosa.

[0036] A invenção será agora explanada em maior detalhe por referência a diversas modalidades preferidas ilustradas em um desenho rudimentar, no qual a largura de eletrodos/protoeletrodos ou pré-estágios de eletrodos únicos é geralmente exagerada por razões de clareza.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0037] Todas as Figuras ilustram modalidades da invenção. É mostrado nas: Fig. 1a um pré-estágio de eletrodo de uma primeira modalidade da invenção, em uma seção axial longitudinal correspondente à seção axial B-B na Fig. 1e; Fig. 1b a porção dianteira da Fig. 1a, na mesma vista; Fig. 1c a porção dianteira de um protoeletrodo de uma primeira modalidade do eletrodo da invenção fabricado a partir do pré-estágio de eletrodo das Figs. 1a, 1b, na mesma vista; Fig. 1d a porção frontal da Fig. 1c após inserção no tecido mole e dissolução parcial do seu primeiro revestimento solúvel em água, na mesma vista; Figs. 1e, 1f a porção dianteira de uma primeira modalidade do eletrodo da invenção (Fig. 1e) e a modalidade completa em uma condição longitudinal estendida (Fig. 1f), em uma seção axial longitudinal B-B; Fig. 1g uma seção radial A-A do pré-estágio de eletrodo da Fig. 1b, na mesma vista; Fig. 2 a porção dianteira de um protoeletrodo correspondente a uma segunda modalidade do eletrodo da invenção, em uma seção axial C-C; Fig. 3 um protoeletrodo correspondente a uma terceira modalidade do eletrodo da invenção, em uma seção axial D-D; Fig. 4 um protoeletrodo correspondente a uma quarta modalidade do eletrodo da invenção, em uma seção axial E-E; Fig. 5 a porção dianteira de um protoeletrodo correspondente a uma quinta modalidade do eletrodo da invenção, em uma seção axial F-F; Fig. 6 uma modificação da porção dianteira da Fig. 5a, em uma seção axial G-G; Fig. 7 a porção dianteira de uma quinta modalidade do eletrodo da invenção, em uma seção axial H-H; Fig. 8 a porção dianteira de um protoeletrodo correspondente a uma sexta modalidade do eletrodo da invenção, em uma seção axial J-J; Fig. 9 a porção dianteira de um protoeletrodo correspondente a uma sétima modalidade do eletrodo da invenção, em uma seção axial K-K; Fig. 10 a porção dianteira de um protoeletrodo correspondente a uma oitava modalidade do eletrodo da invenção, em uma seção axial L-L; Fig. 9 a porção dianteira de um protoeletrodo correspondente a uma nona modalidade do eletrodo da invenção, em uma seção axial M-M; Figs. 10a, 10b as porções dianteiras de um protoeletrodo correspondentes a uma décima modalidade do eletrodo da invenção e do correspondente eletrodo da invenção, em uma seção axial N-N; Figs. 11a-11c um feixe de protoeletrodos que compreende quatro eletrodos da invenção, em uma seção longitudinal R-R (8a), e duas seções radiais O-O e P-P (8b, 8c); Figs. 12a, 12b uma modificação do feixe de protoeletrodos das Figs. 11a-11c, embutido em um primeiro revestimento solúvel em água do mesmo tipo que aquele do primeiro revestimento de protoeletrodo, em uma seção longitudinal S-S (12a) e uma seção radial (12b); Figs. 13a, 13b um conjunto de protoeletrodos que compreende seis feixes de protoeletrodos da invenção, em uma vista secional V (13a) e uma vista lateral parcial (13b, vista na direção Z); Fig. 14 um conjunto de eletrodos que compreende nove grupos de eletrodos cada um consistindo em cinco eletrodos, em uma vista lateral angular; Fig. 15 uma modalidade adicional do protoeletrodo da invenção, que compreende um elemento semicondutor, na mesma vista que o eletrodo da Fig. 3; Fig. 15a um eletrodo da invenção correspondente ao protoeletrodo da Fig. 15, na mesma vista; Fig. 16 um protoeletrodo semicondutor blindado implantado termicamente para aplicações sem eletrodo, na mesma vista que o eletrodo da Fig. 3; Fig. 16a um elemento semicondutor blindado correspondente ao protoelemento da Fig. 16, na mesma vista; Fig. 17a um eletrodo de pré-estágio da invenção, correspondente as décima primeira e décima segunda modalidades dos eletrodos da invenção, na mesma vista da Fig. 1a; Fig. 17b um protoeletrodo correspondente à décima primeira modalidade do eletrodo da invenção produzido a partir do eletrodo de pré-estágio da Fig. 17a e na mesma vista; Fig. 17c um primeiro estágio de um protoeletrodo correspondente a uma décima segunda modalidade do eletrodo da invenção produzido a partir do eletrodo de pré-estágio da Fig. 17a e na mesma vista; Fig. 17d um protoeletrodo da invenção produzido a partir do primeiro estágio da Fig. 17c e na mesma vista; Fig. 17e o protoeletrodo da Fig. 17b inserido em tecido mole, durante a sua transformação na décima primeira modalidade do eletrodo da invenção e na mesma vista; Fig. 17f o protoeletrodo da Fig. 17d inserido em tecido mole, durante a sua transformação na décima segunda modalidade do eletrodo da invenção e na mesma vista; Fig. 17g uma décima primeira modalidade do eletrodo da invenção, formada a partir do protoeletrodo da Fig. 17b e na mesma vista; Fig. 17h uma décima segunda modalidade do eletrodo da invenção, formada a partir do protoeletrodo da Fig. 17d e na mesma vista; Figs. 18a, 18b modalidades adicionais do protoeletrodo da invenção, na mesma vista que na Fig. 17d; Fig. 19a uma modalidade adicional de um eletrodo de pré-estágio da invenção correspondente a um eletrodo no qual o corpo de eletrodo está um pouco retirado para dentro de um segundo revestimento formado por fole, na mesma vista que na Fig. 17d; Fig. 19b um protoeletrodo da invenção formado a partir do eletrodo de pré-estágio da Fig. 19 e na mesma vista.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES PREFERIDAS

[0038] Nos exemplos, é mostrado um protoeletrodo da invenção e/ou o correspondente eletrodo da invenção. No Exemplo 1 é mostrado um correspondente pré-estágio do protoeletrodo, a partir do qual o último é fabricado. Números de referência são os mesmos para elementos funcionalmente correspondentes de um eletrodo e seus pré- estágios de eletrodo e protoeletrodo. Os mesmos números são mantidos para elementos funcionalmente similares de protoeletrodos e eletrodos pertencentes a diferentes modalidades das quais cada uma é identificada por digito(s) precedente(s). EXEMPLO 1. Primeira modalidade do eletrodo da invenção e correspondentes pré-estágio e protoeletrodos

[0039] A primeira modalidade do protoeletrodo da invenção da Fig. 1c é fabricada a partir de um pré-estágio de eletrodo 1" ilustrado nas Figs. 1a, 1b. O pré-estágio de eletrodo 1" é feito por revestimento de um corpo de eletrodo metálico oblongo 2, em particular um fio metálico fino 2, revestido com um material dissolvível em água ou degradável em água para formar um primeiro revestimento 3, e revestindo ainda o primeiro revestimento 3 com um material de polímero flexível para formar um segundo revestimento 4. O pré-estágio de eletrodo 1" tem uma extremidade dianteira brusca 9 e uma extremidade posterior 11 em um condutor eletricamente isolado 10 soldado a ela. O pré-estágio de eletrodo 1" é oblongo e compreende, exceto por uma seção cilíndrica (eixo geométrico central B-B apenas mostrado na Fig. 1e) que se estende a partir da sua extremidade dianteira 9, diversas seções curvas para frente e para trás. As curvaturas permitem que o eletrodo 1 da invenção obtido a partir daquele se estenda e encolha em uma direção longitudinal de modo a seguir o tecido circundante. Por corte radial próximo à sua extremidade dianteira 9 (seção radial A-A) o pré-estágio de eletrodo 1" é transformado no protoeletrodo 1' (Fig. 1c). O protoeletrodo 1' tem uma face terminal plana 6 na qual o seu corpo de eletrodo 2 e revestimento dissolúvel em água 3 não são blindados eletricamente e da ação de fluido aquoso. Após inserção do protoeletrodo 1' no tecido mole com a sua extremidade dianteira à frente é feito contato com fluido aquoso corporal. O fluido corporal começa a dissolver o revestimento solúvel em água 3, o qual é transportado para longe da extremidade dianteira do protoeletrodo 1' por difusão e convecção (Fig. 1d). Deste modo um espaço 8 está sendo formado entre o corpo de eletrodo 2 e o segundo revestimento 4 cheio com fluido corporal e material dissolvido do primeiro revestimento. Após um período de tempo que depende, isto é, da natureza do revestimento dissolvível em água e das dimensões do protoeletrodo 1', todo o primeiro revestimento 3 foi dissolvido e o eletrodo 1 da invenção é formado (Figs. 1e, 1f). O material do primeiro revestimento pode ser um que seja facilmente solúvel em fluido aquoso corporal, tal como glicose, ou um que não seja facilmente solúvel em fluido aquoso corporal, tal como acetato de glicose, ou um de solubilidade intermediária, tal como glicose parcialmente acetilada. Um material do primeiro revestimento de uma taxa de dissolução desejada pode ser obtido pela combinação de materiais de diferentes solubilidades e/ou propriedades de dissolução como glicose e gelatina. O eletrodo 1 da invenção compreende um corpo de eletrodo 2 circundado por um revestimento de polímero flexível eletricamente isolante 4 intercalado por uma lacuna 8 cheia com fluido corporal. Uma seção radial A-A da primeira modalidade do protoeletrodo 1" da invenção 1 é ilustrada na Fig. 1a. As Figs. 1a a 1g são representações rudimentares e não em escala. As Figs. 1b a 1e e 1g estão ampliadas em relação às Figs. 1a, 1f. EXEMPLO 2. Segunda modalidade do eletrodo da invenção ilustrada por seu protoeletrodo

[0040] A porção dianteira de um protoeletrodo 101' correspondente a uma segunda modalidade do eletrodo da invenção compreende além de um corpo de eletrodo 102 revestido com um material dissolvível em água que forma o primeiro revestimento 103, um segundo revestimento flexível 104 de material de polímero insolúvel em água eletricamente isolante sobre o primeiro revestimento 103. A porção dianteira do protoeletrodo 101' difere da porção dianteira do protoeletrodo 1' pela provisão de dois ganchos 120, 121 que se estendem a partir do corpo de eletrodo 102 na direção para trás com um ângulo de aproximadamente 15o. Os ganchos 120, 121 são propiciados para fixação do eletrodo da invenção obtido na inserção do protoeletrodo 101' no tecido mole e dissolução do primeiro revestimento 103 no tecido. Exceto pelos ganchos 120, 121 a porção dianteira do protoeletrodo 101' é simétrico rotativamente em torno de um eixo geométrico central C-C. Nesta modalidade os ganchos são cobertos pelo segundo revestimento flexível; podem também, contudo, estar livres deste revestimento nos seu pontos. EXEMPLO 3. Terceira modalidade do eletrodo da invenção ilustrada por seu protoeletrodo

[0041] O protoeletrodo 201' é simétrico rotativamente em relação a um eixo geométrico central longitudinal D-D e corresponde a uma terceira modalidade do eletrodo da invenção. O protoeletrodo 201' compreende além de um corpo de eletrodo 202 revestido com um material dissolvível em água que forma um primeiro revestimento 203, um segundo revestimento 204 de um material de polímero flexível insolúvel em água. O protoeletrodo 201' difere em relação à sua porção dianteira do protoeletrodo 1' pela provisão de uma calota arredondada 207 sobre a sua extremidade dianteira. A finalidade da calota 207 é minimizar dano de tecido provocado pela inserção do protoeletrodo 201' no tecido mole. O material da calota 207 é um que seja facilmente dissolvível em fluido corporal, mas diferente do material solúvel em água do primeiro revestimento 203. Na extremidade proximal do corpo de protoeletrodo 202 um fio metálico flexível isolado 210 é fixado por uma solda 211 ao corpo 202. EXEMPLO 4. Quarta modalidade do eletrodo da invenção ilustrada por seu protoeletrodo

[0042] O protoeletrodo 301' é simétrico rotativamente em relação a um eixo geométrico central longitudinal E-E e corresponde a uma quarta modalidade do eletrodo da invenção. O protoeletrodo 301' compreende além de um corpo de eletrodo 302 revestido com um material dissolvível em água que forma um primeiro revestimento 303, um segundo revestimento 304 de material de polímero insolúvel em água. A sua porção dianteira difere da porção dianteira do protoeletrodo 1' pela provisão de uma calota arredondada 307 sobre a sua extremidade dianteira com a mesma função que a calota 207 da modalidade da Fig. 3, mas consiste em o mesmo material que o revestimento dissolvível em água 303. Na sua extremidade posterior o protoeletrodo 301' está conectado a uma unidade de controle 330, a qual pode ser de diversos tipos e para diversas finalidades, tais como para controlar a corrente e tensão da energia fornecida ao eletrodo e/ou registrar e/ou transmitir sinais elétricos recebidos do eletrodo. EXEMPLO 5. Quinta modalidade do eletrodo da invenção e correspondente protoeletrodo e sua variação

[0043] A quinta modalidade 401 do eletrodo da invenção ilustrada na Fig. 5C por meio de uma seção dianteira daquele é simétrica rotativamente em relação a um eixo geométrico central longitudinal H-H e compreende um corpo de eletrodo metálico 402 e um segundo revestimento 404 de material de polímero insolúvel em água posicionado distante radialmente do corpo 402 de modo a propiciar um espaço tubular 408 cheio com fluido corporal. Exceto pelas aberturas laterais 413, 414 o segundo revestimento 404 é intacto. O eletrodo da invenção é formado pela inserção de um correspondente protoeletrodo 401 (rotativamente simétrico em torno do eixo geométrico longitudinal F-F) no tecido mole, fabricado a partir de um pré-estágio de eletrodo (não mostrado) pela remoção, por exemplo, de porções de abrasão do segundo revestimento (Fig. 5a) e revestindo as aberturas formadas deste modo 413, 414 que propiciam acesso a um primeiro revestimento 403 de material solúvel em água com uma calota 407 (eixo geométrico longitudinal G-G). A calota 407 é de um material solúvel em água e tem a mesma função que a calota 207 da Fig. 3. EXEMPLO 6. Sexta modalidade do eletrodo da invenção ilustrada por uma porção dianteira de seu protoeletrodo

[0044] O protoeletrodo cilíndrico (eixo geométrico central J-J) 501*' da invenção ilustrado na Fig. 6 tem uma face dianteira plana 506* e compreende um corpo de eletrodo 502*. Uma seção terminal do corpo de eletrodo 502* que se estende a partir da extremidade dianteira é munida de uma escova 550* de fibras metálicas minúsculas, as quais se estendem radialmente a partir do corpo 502* para propiciar uma maior superfície de eletrodo. Proximamente da escova 550* o corpo de eletrodo 502* é eletricamente isolado por um revestimento de polímero fino 505*. O corpo de eletrodo 502* é envolvido por um primeiro revestimento 503* de material solúvel em água sobre o qual um segundo revestimento 504* de material de polímero insolúvel em água é propiciado. EXEMPLO 7. Sétima modalidade do eletrodo da invenção ilustrada por uma porção dianteira de seu protoeletrodo

[0045] O protoeletrodo cilíndrico (eixo geométrico central K-K) 501**' da invenção ilustrado na Fig. 7 tem uma face dianteira plana 506** e compreende um corpo de eletrodo 502**, o qual é eletricamente isolado por uma primeira camada fina de polímero 551** aplicada sobre todo o seu comprimento com início a uma curta distância a partir da face dianteira 506** do protoeletrodo 501**'. O corpo de eletrodo 502** é envolvido por um primeiro revestimento 503** de material solúvel em água sobre o qual um segundo revestimento 504** de material de polímero insolúvel em água é propiciado. Uma camada fina de ouro 552** foi depositada sobre o segundo revestimento 504** por pulverização catódica. A camada de ouro 552**, a qual se estende quase até a extremidade dianteira do eletrodo, é eletricamente isolada sobre todo o seu comprimento por uma segunda camada 553** do mesmo material de polímero que o segundo revestimento 504**. A camada de ouro 552** está ao potencial da terra e posicionada para blindar eletricamente o corpo de eletrodo 502** exceto na sua extremidade dianteira. EXEMPLO 8. Oitava modalidade do eletrodo da invenção ilustrada por uma porção dianteira de seu protoeletrodo

[0046] O protoeletrodo 501***' da invenção tem uma face dianteira plana 506*** e compreende um corpo de eletrodo 502*** que tem a forma de um tronco de cone (eixo geométrico de cone L-L). O corpo de eletrodo 502*** é envolvido por um primeiro revestimento 503*** de material solúvel em água sobre o qual um segundo revestimento 504*** de material de polímero insolúvel em água é propiciado. EXEMPLO 9. Nona modalidade do eletrodo da invenção ilustrada por uma porção dianteira de seu protoeletrodo

[0047] O protoeletrodo 601' de forma cilíndrica (eixo geométrico central M-M) da invenção da Fig. 9 é similar àquele da Fig. 5a exceto pelo material solúvel do primeiro revestimento que consiste em duas seções, uma seção dianteira (distal) 603 e uma seção proximal 603' que se estende para trás a partir da extremidade distal da seção dianteira 603. Os elementos 602, 604, 613, 614 correspondem funcionalmente aos elementos 402, 404, 413, 414 da modalidade das Figs. 5a, 5b. A finalidade da provisão de duas ou mais seções do primeiro revestimento solúvel em água unidas entre si em plano(s) radial(ais) será explicada mais adiante. EXEMPLO 10. Décima modalidade do eletrodo da invenção e correspondente protoeletrodo

[0048] A décima modalidade do protoeletrodo da invenção 701' da Fig. 10a (seção axial N-N) compreende uma porção dianteira funcionalmente similar àquela da modalidade da Fig. 9, os elementos 702, 703, 704, 713 e 714 correspondendo aos elementos 602, 603, 604, 613 e 614, respectivamente. O material solúvel em água do primeiro revestimento 703 não se estende ao longo do todo o corpo de eletrodo 702, mas apenas sobre uma sua porção que se estende para trás a partir da extremidade dianteira do eletrodo. Na extremidade posterior do primeiro revestimento 703 um recipiente abaulado 715 de material de polímero através do qual o corpo de eletrodo 702 se estende centralmente é unido ao protoeletrodo 701'. A extremidade posterior do recipiente 715 é unida a um tubo de polímero rígido 717 através do qual o corpo de eletrodo 702 se estende ainda mais. O tubo rígido 717 é dimensionado de modo que uma lacuna tubular 718 seja formada entre ele e o recipiente 715. O recipiente 715 é cheio com um material poroso insolúvel em água 716, por exemplo, sílica. Um composto farmacologicamente ativo, tal como dopamina, é adsorvido sobre o material poroso 716. Pela dissolução do primeiro revestimento solúvel em água 703 por fluido aquoso corporal que entra através das aberturas 713, 714, a lacuna entre o corpo de eletrodo 702 e o segundo revestimento 704 de material de polímero insolúvel em água fica cheia com fluido corporal.

[0049] Por este processo o protoeletrodo da Fig. 10a é transformado no correspondente eletrodo 701 da invenção (Fig. 10b). Pela provisão de um fluxo controlado para frente F de soro fisiológico na lacuna 718 do tubo 717 a dopamina adsorvida sobre o material poroso 716 é dissolvida e transportada para dentro da lacuna 708 e, daí, através das aberturas 713, 714 para dentro do tecido adjacente para exercer o seu efeito sobre neurônios, cuja atividade elétrica pode ser monitorada pelo eletrodo 701. EXEMPLO 11. Modalidade de um feixe de protoeletrodos da invenção

[0050] O feixe de protoeletrodos 800' da invenção ilustrado nas Figs 11a (seção R-R), 11b (seção O-O) e 11c (seção P-P) compreende quatro protoeletrodos 801a', 801b', 801c' e 801d' da invenção posicionados em paralelo e montados em furos de passagem de uma base cilíndrica 820. Cada um dos protoeletrodos 801a', 801b', 801c', 801d' compreende um corpo central de eletrodo 802a, 802b, 802c e 802d, respectivamente, um primeiro revestimento solúvel em água 803a, 803b, 803c e 803d, respectivamente, sobre o correspondente corpo de eletrodo, e um segundo revestimento de polímero insolúvel em água 804a, 804b, 804c e 804d, respectivamente, sobre o correspondente primeiro revestimento. Os protoeletrodos 801a', 801b', 801c', 801d' estão posicionados simetricamente em relação a um eixo geométrico central de feixe de eletrodos Q-Q. Os corpos de eletrodos 802a, 802b, 802c, 802d são íntegros condutores elétricos isolados dos quais apenas os condutores 810a, 810c dos condutores isolados 822a, 822c são mostrados. Os condutores, tais como os condutores 810a, 810c, conectam os respectivos corpos de eletrodos 802a, 802c à unidade de controle de feixe de eletrodos (não mostrada). Cada um dos diversos protoeletrodos da invenção descritos nas modalidades precedentes, assim como as modalidades ilustradas nas Figs. 17b-d e Figs. 18a, 18b podem ser agrupados para formar um feixe de protoeletrodos da invenção ou incorporados em um conjunto da invenção como tal ou agrupados. Um feixe de protoeletrodos da invenção pode compreender dois ou mais diferentes protoeletrodos da invenção. Pela inserção de um feixe de protoeletrodos da invenção em tecido mole, um correspondente feixe de eletrodos da invenção é formado pela dissolução das matrizes solúveis em água de seus eletrodos constituintes. O feixe de protoeletrodos da invenção pode também ser formado a partir de dois ou mais eletrodos da invenção por colagem dos mesmos entre si usando uma cola que é dissolvível ou degradável em água ou uma que não seja.

[0051] Para facilitar a inserção em tecido mole, o feixe de protoeletrodos da invenção é incorporado dentro de uma concha 880 de um material solúvel em água, como mostrado nas Figs. 12a (seção T-T) e 12b (seção S-S) para o feixe de eletrodos das Figs. 11a-11c. Nas Figs. 12a, 12b os números de referência das Figs. 11a-11c são mantidos. A concha 880 tem uma extremidade dianteira brusca, é simétrica rotativamente em relação ao eixo geométrico do feixe Q, e estende-se até a base 820.

[0052] Após inserção em tecido mole, o feixe de protoeletrodos das Figs. 11a-11c ou Figs. 12a, 12b é transformado em um correspondente feixe de eletrodos da invenção pela dissolução das suas camadas/revestimentos de material solúvel em água, incluindo a sua concha, se existir. EXEMPLO 12. Modalidade de um conjunto de feixes de protoeletrodos da invenção

[0053] O conjunto de protoeletrodos da invenção mostrado na Fig. 13a (seção V-V) compreende seis feixes de protoeletrodos 901', 902', 903', 904', 905', 906' cada um compreendendo pares de protoeletrodos da invenção do mesmo tipo que os protoeletrodos do feixe de protoeletrodos 800' das Figs. 11a-11c. Cada um dos feixes de protoeletrodos 900a', 900b', 900c', 900d', 900e', 900f' está montado na sua extremidade posterior em um suporte de feixe, apenas o suporte 911a para o feixe 900a' sendo especificamente identificado nas Figs. 13a, 13b. Os suportes de feixes 911a são montados por colagem sobre uma base plana oblonga aproximadamente retangular 910 com uma extremidade dianteira pontiaguda 909. A base é preferivelmente de um material de polímero biocompatível tipo polipropileno, poliacrilato ou policarbonato. O suporte 911a e os outros suportes são montados simetricamente em relação ao eixo geométrico longo da base U-U de modo que três dos feixes de protoeletrodos 900a', 900b', 900c' são montados na borda longa do lado esquerdo 970 da base 910 e os outros três 900d', 900e', 900f' na borda longa do lado direito 971 da base 910, de um modo a ter as porções da extremidade dianteira dos feixes de protoeletrodos 900a', 900b', 900c', 900d', 900e', 900f' estendendo-se sobre a respectiva borda em direções oblíquas para a frente. Próximo da extremidade posterior da base 910 os terminais dos feixes de protoeletrodos do lado esquerdo 900a', 900b', 900c' e do lado direito 900d', 900e', 900f' são combinados em tubos de polímero 907, 908. Para facilitar a inserção em tecido mole, cada um dos feixes de protoeletrodos e/ou, em particular, o conjunto de feixes de protoeletrodos, pode ser incorporado em uma concha de um material solúvel em água, como mostrado para o feixe de protoeletrodos 801' nas Figs. 12a, 12b. Após inserção no tecido mole, o conjunto de feixes de protoeletrodos das Figs. 13a, 13b é transformado em um correspondente conjunto de feixes de eletrodos da invenção por dissolução das suas camadas de material de revestimento solúvel em água, incluindo a sua concha, se existir. EXEMPLO 13. Conjunto de eletrodos

[0054] O conjunto de eletrodos 1001 da Fig. 14 compreende um suporte plano circular fino de poliuretano 1002 a partir de uma face (superior) do quais nove grupos de eletrodos de igual comprimento 1003, 1004, 1005, 1006, 1007, etc. da invenção se estendem perpendicularmente a partir da referida face de modo a ficarem posicionados paralelos entre si. Cada grupo compreende cinco eletrodos da invenção. Os eletrodos dos grupos 1003, 1004, 1005, 1006, 1007, etc. penetram no suporte 1002 e estendem-se por uma curta distância a partir da sua outra face (inferior). As suas extremidades posteriores são conectadas por fios finos de ouro isolados agrupados em um tubo flexível 1008 com uma unidade de controle 1009. A unidade de controle 1009 permite que uma pessoa energize grupos selecionados de eletrodos e mesmo eletrodos selecionados dentro de um grupo. Isto permite que seja criado um padrão de energização desejado. Alternativamente, a unidade de controle permite monitoramento da tensão em eletrodos individuais em um grupo e/ou em grupos selecionados de eletrodos em relação à terra ou outro potencial de referência. EXEMPLO 14. Revestimento de um corpo de eletrodo com material solúvel em água

[0055] Corpo de eletrodo de aço inoxidável; comprimento 10 mm, diâmetro 12 μm. Graxa e óleo são removidos pela imersão do corpo em dietil éter durante 10 segundos, remoção do mesmo e secagem. Um revestimento de açúcar de aproximadamente 30 μm de espessura é aplicado ao corpo do seguinte modo. Sacarose (100 g) é dissolvida em 50 ml de água. A solução é fervida durante aproximadamente 5 min até que apareça transparente. Deixa-se a solução esfriar até 80 oC. O corpo de eletrodo mantido na sua extremidade posterior por um par de pinças de aço inoxidável é mergulhado completamente na solução. É removido da solução pela sua retirada verticalmente com uma velocidade de 6 mm/s. O corpo de eletrodo revestido de sacarose é seco de um dia para o outro de modo a formar um revestimento de sacarose seca sobre o corpo de aproximadamente 40 μm de espessura. A espessura do revestimento pode ser selecionada pela variação da velocidade de retirada. Diminuindo a velocidade produz-se um revestimento mais espesso. EXEMPLO 15. Fabricação de um pré-estágio de eletrodo da invenção por revestimento do corpo de eletrodo revestido de sacarose seca do Exemplo 14 com Parileno C

[0056] Um revestimento de Parileno C de aproximadamente 4 μm de espessura é aplicado por um processo de revestimento a vácuo (http://www.scscookson.com/parylene/properties.cfm) do estado da técnica no qual di-para-xilileno é vaporizado e em seguida pirolizado em paraxilileno, o qual é aduzido sob alto vácuo para uma câmara de deposição mantida a temperatura aproximadamente ambiente e aí depositado sobre o corpo de eletrodo revestido de sacarose. O corpo de eletrodo duplamente revestido obtido deste modo corresponde a um pré-estágio de eletrodo da invenção. EXEMPLO 16. Fabricação de um protoeletrodo da invenção a partir do pré-estágio de eletrodo do Exemplo 15

[0057] O pré-estágio de eletrodo do Exemplo 15 é imerso com a sua extremidade dianteira à frente em parafina de alto ponto de fusão fundida (ponto de fusão de aproximadamente40 °C) em um cilindro curto de polipropileno de 3 mm de diâmetro. Após esfriar até temperatura ambiente, o bloco de parafina que contém o pré-estágio de eletrodo é colocado em um suporte de polipropileno e cortado radialmente com uma lâmina de barbear de modo a cortar a ponta do eletrodo. Após remover a maioria da parafina por fusão do bloco e retirada do protoeletrodo, o último é enxaguado diversas vezes com pentano, e seco. A impedância registrada do corpo de eletrodo isolado antes do corte é >10 megaohm, medida com o corpo de eletrodo imerso em soro fisiológico. A impedância registrada após corte da ponta e imersão do corpo de eletrodo em soro fisiológico durante 23 horas é <50 kohm. Alternativamente, o pré-estágio de eletrodo do Exemplo 15 é fixado sob um microscópio e porções do revestimento de Parileno C próximas da extremidade dianteira são removidas por raspagem do revestimento com uma micro lixa feita por revestimento de um fio fino de aço (0,1 mm de diâmetro) com pó de óxido de titânio (grão de aproximadamente 10 μm) por meio de pré-polímero de cianoacrilato dissolvido em dietil éter, no qual o fio é imerso imediatamente antes da aplicação do pó. Alternativamente, quando são desejadas pequenas aberturas, pode ser usada fresagem a laser do segundo revestimento para providenciá-las. As dimensões do corpo de eletrodo podem variar dentro de uma ampla faixa: diâmetros de até 100 μm ou mais são úteis. Um diâmetro preferido é de 5 μm - 30 μm. O diâmetro do corpo de eletrodo pode variar ao longo do comprimento do corpo. Por exemplo, o diâmetro pode ser aproximadamente 50 μm na extremidade proximal e 5 μm na extremidade distal. O comprimento do corpo de eletrodo pode ser adaptado para a localização desejada do eletrodo após inserção. EXEMPLO 17. Eletrodo da invenção que compreende um elemento semicondutor

[0058] Como mostrado na Fig. 15 o protoeletrodo 1101 da invenção, que é aproximadamente simétrico rotativamente em torno de um eixo geométrico central W-W, pode ser munido de um elemento semicondutor 1102 tal como, por exemplo, um circuito amplificador. Em uma condição de funcionamento (amplificação, etc.), que é após inserção do protoeletrodo no tecido mole 1109 e equilíbrio com fluido aquoso corporal 1110 de modo a transformar o protoeletrodo 1101 no correspondente eletrodo 1101' da invenção mostrado na Fig. 15a, a temperatura do elemento semicondutor energizado 1102 pode subir, possivelmente até um nível de dano do tecido. Por esta razão, o elemento semicondutor 1102 é blindado de contato direto com tecido do mesmo modo que o corpo de eletrodo 1103, isto é, por uma zona de fluido de tecido 1110 posicionada entre o elemento semicondutor 1102 e um revestimento correspondente a e integral com o segundo revestimento de eletrodo de polímero flexível e eletricamente isolante 1105. Como com outros eletrodos da invenção a zona de fluido de tecido 1110 é criada do mesmo modo que com eletrodos da invenção sem um elemento semicondutor, isto é, por dissolução no ou intumescimento por um primeiro revestimento de protoeletrodo 1104 de material solúvel em água tal como sacarose ou um material intumescível em água tal como gelatina, cujo primeiro revestimento é partilhado pelo corpo de eletrodo 1103 e elemento semicondutor 1102. O elemento semicondutor 1103 está preferivelmente posicionado na extremidade proximal do corpo de protoeletrodo 1103 e, portanto, na extremidade proximal do protoeletrodo 1101. O elemento semicondutor 1102 está conectado eletricamente por fios metálicos isolados (1106, apenas um mostrado) a uma unidade de controle de eletrodo (não mostrada), a qual pode ser uma implantada no paciente ou ser extracorpórea. A referência 1107 identifica a face dianteira ou distal do protoeletrodo 1101 na qual o primeiro revestimento 1104 não é protegido pelo segundo revestimento de polímero flexível 1105 e, portanto, é contatado por fluido corporal após inserção no tecido mole para ser dissolvido no ou intumescido pelo fluido corporal. Para facilidade de inserção no tecido mole 1110, o protoeletrodo 1101 é munido de uma calota arredondada 1108 fixada à sua face distal 1107. A calota 1108 é de um material biocompatível dissolvível em fluido corporal 1109, em particular de um carboidrato de baixo peso molecular tal como sacarose. Para proteger a calota 1108 de dissolução prematura, esta pode ser munida de um revestimento fino de um material de retardo de dissolução, por exemplo, revestimento kolli. O material da calota 1108 pode ser diferente do material do primeiro revestimento 1104, o qual é a alternativa mostrada na Fig. 15, ou do mesmo material. EXEMPLO 18.Elemento semicondutor implantável termicamente blindado para aplicações sem eletrodos

[0059] Para algumas aplicações a modalidade do protoeletrodo 1101 da invenção ilustrada na Fig. 15 pode ser modificado pela substituição do seu corpo de eletrodo 1103 por outro tipo de elemento, em particular um elemento gerador ou receptor de sinais, tal como uma haste vibratória ou uma fibra ótica de vidro ou polímero para direcionar vibrações ou radiação visível ou invisível para o tecido mole ou por uma antena para capturar sinais de radiofrequência. Um elemento proto semicondutor implantável termicamente blindado 1202 é mostrado na Fig. 16. Os elementos identificados pelas referências nos. 1202, 12041207 e W'-W' correspondem aos elementos 1102, 1104-1107 e W-W da Fig. 15, respectivamente. O corpo de eletrodo 1203 do dispositivo da Fig. 15 foi substituído por uma haste vibratória 1203 ou uma fibra ótica 1203 ou um LED 1203 para estimulação luminosa. Uma calota (não mostrada) correspondente à calota 1108 na modalidade da Fig. 15 pode ser aplicada sobre a face distal 1207 do elemento semicondutor termicamente blindado 1202. A condição implantada 1201' do elemento semicondutor termicamente blindado é mostrada na Fig. 16a, na qual os números de referência 1209 e 1210 significam tecido mole, e fluido aquoso corporal, respectivamente. O elemento semicondutor 1202 pode ser unido a um microeletrodo da invenção por, por exemplo, uma cola. EXEMPLO 19. Décima primeira e décima segunda modalidades do eletrodo da invenção e correspondentes protoeletrodos

[0060] O eletrodo de pré-estágio 1301 da Fig. 17a é simétrico rotativamente em relação a um eixo geométrico central longitudinal D'-D'. As décima primeira e décima segunda modalidades 1301' e 1301" do protoeletrodo da invenção podem ser produzidas a partir daquele. Além de um corpo de eletrodo 1302, o eletrodo de pré-estágio 1301 compreende um primeiro revestimento rígido 1303 de material dissolúvel em água sobre um corpo de eletrodo 1302 e um segundo revestimento fino e flexível 1304 de um material de polímero insolúvel em água sobre a primeiro revestimento 1303. O segundo revestimento 1304 tem a forma de um tubo de fole. Na sua extremidade dianteira o primeiro revestimento 1303 que envolve o corpo de eletrodo 1302 forma um abaulado 1309. Na extremidade proximal do corpo de eletrodo de pré- estágio 1302 um fio metálico isolado fino e flexível 1310 é fixado a uma esfera de solda 1311 intermediária entre e conectando eletricamente o fio 1310 e o corpo de eletrodo 1302 do qual uma porção de extremidade posterior está montada na esfera de solda 1311. Uma porção posterior terminal do segundo revestimento 1304 envolve e isola a esfera de solda 1311. O fio 1310 fornece contato elétrico com uma unidade de controle de eletrodo ou equipamento similar (não mostrado), implantado no corpo ou externo a este. O eletrodo de pré-estágio 1301 é transformado nos eletrodos da invenção 1301*, 1301** por meio dos protoeletrodos 1301', 1301'''.

[0061] Protoeletrodo 1301' correspondente à décima primeira modalidade 1301* do eletrodo da invenção. A partir do segundo revestimento 1304 do eletrodo de pré-estágio 1301 são extirpadas aberturas laterais 1313, 1314 no abaulamento 1309 para expor porções do primeiro revestimento 1303 de forma correspondente (Fig. 17b). O protoeletrodo 1301' formado deste modo é usado para implantação.

[0062] Protoeletrodo 1301'" correspondente à décima segunda modalidade 1301** do eletrodo da invenção. Próximo ao seu abaulamento da extremidade dianteira o eletrodo de pré-estágio 1301 é cortado em um plano radial A'-A' para formar um primeiro estágio 1301" do protoeletrodo 1301"' (Fig. 17c). A face distal voltada para o corte 1306 do primeiro estágio 1301" do protoeletrodo 1301'" é em seguida munido de uma calota aguçada 1307 de material solúvel em água, quer do mesmo material que aquele do primeiro revestimento ou de outro material de propriedades de dissolução adequadas. Deste modo é formado o segundo estágio simétrico rotativamente (eixo geométrico D"-D") do protoeletrodo 1301'" (Fig. 17d), o qual é usado para implantação. Ao propiciar a calota aguçada 1307, é evitado dano de tecido durante inserção do protoeletrodo 1301'" no tecido mole.

[0063] As Figs. 17e, 17f ilustram a transformação dos protoeletrodos 1301', 1301'" inseridos no tecido mole 1320 em correspondentes eletrodos 1301*, 1301** da invenção pela dissolução dos seus primeiros revestimentos 1303. A dissolução prossegue da extremidade dianteira dos protoeletrodos 1301', 1303'" na direção da extremidade posterior. A taxa de progressão da dissolução na mesma direção pode ser controlada pela seleção de um material de primeiro revestimento que possua características de dissolução adequadas. Pela dissolução do material do primeiro revestimento 1303 em fluido corporal, o primeiro revestimento 1303 posicionado entre o corpo de eletrodo 1302 e o segundo revestimento 1304 é progressivamente substituído por fluido aquoso corporal de modo que é formada uma lacuna correspondente 1315', 1315" cheia com fluido corporal que compreende material dissolvido do primeiro revestimento. Por difusão e, se o tecido circundante 1320 for temporariamente deslocado, por convecção, fluido corporal com material dissolvido do primeiro revestimento difunde-se para fora e/ou é expelido das lacunas 1315', 1315" e substituído por novo líquido corporal. Este processo prossegue até que todo o primeiro revestimento 1303 tenha sido dissolvido. A formação dos eletrodos da invenção 1301*, 1301** mostrados nas Figs. 17g, 17h está agora completo. Contudo, não são apenas os eletrodos da invenção 1301*, 1301** que são capazes de funcionar como eletrodos, mas também os protoeletrodos 1301', 1301'" logo que uma área não-isolada dos seus corpos de eletrodos 1302 é contatada por fluido corporal 1320.

[0064] Este exemplo é também exemplificativo para o uso de um segundo revestimento em formato de fole. O segundo revestimento do pré-estágio ou protoeletrodos da invenção ilustrado nas Figs. 1a-1g, 2, 3, 4, 5a-5c, 6, 7, 8, 9, 10a, 10b, 15, 15a pode então compreender porções em formato de fole que, após dissolução do primeiro revestimento, são transformadas em tubos em formato de fole que circundam o corpo de eletrodo.

[0065] Similarmente, alguns ou todos os eletrodos e protoeletrodos compreendidos por um feixe de eletrodos da invenção ilustrados nas Figs. 11a-11c e 12a, 12b assim como compreendidos por um conjunto de eletrodos da invenção ilustrados nas Figs. 13a, 13b e 14 podem compreender tais porções de segundo revestimento com formato de fole.

[0066] Além disso, o segundo revestimento do protoelemento semicondutor implantável termicamente blindado e do correspondente elemento semicondutor blindado das Figs. 16 e 16a, respectivamente, podem compreender porções com formato de fole.

Variações adicionais do protoeletrodo da invenção

[0067] O protoeletrodo 1401 da Fig. 18a difere daquele da Fig. 17a pelos entalhes 1407' do segundo revestimento em formato de fole 1404 sendo preenchidos com material de calota 1407 solúvel em fluido aquoso corporal. Deste modo a fricção entre o protoeletrodo e o tecido mole durante inserção é substancialmente reduzida. Se desejado, um material diferente daquele da calota 1407 pode ser usado para preenchimento dos entalhes 1407' tal como, por exemplo, o material do primeiro revestimento.

[0068] O protoeletrodo 1401' da Fig. 18b difere daquele da Fig. 18a pelo material de calota 1407 não apenas preenchendo os entalhes 1407, mas por embutir as porções do protoeletrodo cobertas pelo segundo revestimento. O protoeletrodo 1401' é deste modo reforçado e pode ser inserido no tecido mole com um risco mínimo de quebrar. Os elementos identificados pelos números de referência 1502, 1503, 1510 e 1511 correspondem àqueles identificados pelos números de referência 1302, 1303, 1310 e 1311 na Fig. 17d. O protoeletrodo 1501 é simétrico rotativamente em relação ao seu eixo geométrico central E'-E'.

[0069] Os elementos identificados pelos números de referência 1402, 1403, 1410 e 1411 correspondem àqueles identificados pelos números de referência 1302, 1303, 1310 e 1311 na Fig. 17d. Os protoeletrodos 1401, 1401' são simétricos rotativamente em relação aos seus eixos geométricos centrais E'-E'. Variação do protoeletrodo de primeiro estágio da Fig. 17d

[0070] O eletrodo de pré-estágio simétrico rotativamente 1501 da Fig. 19a corresponde ao eletrodo de pré-estágio da Fig. 17d exceto pelo plano de corte radial A"-A" perpendicular ao eixo geométrico longo do eletrodo F'-F' estar posicionado distalmente da extremidade dianteira do corpo de eletrodo 1502. O corte do eletrodo de pré-estágio 1501 neste plano produz o protoeletrodo 1501' com uma face dianteira plana 1506, o qual difere do correspondente protoeletrodo 1301" da Fig. 17c pela extremidade distal do corpo de eletrodo 1502 estar deslocada em uma direção proximal de uma curta distância a partir do plano de corte A"-A"/face dianteira 1506 e estar completamente embutida no primeiro revestimento 1503. Deste modo o corpo de eletrodo do correspondente eletrodo da invenção está posicionado retirado de uma distância h para dentro do espaço interior definido pelo segundo revestimento em formato de fole 1504. O efeito disto é que a extremidade dianteira do corpo de eletrodo 1502 é adicionalmente blindada de contato com tecido mole adjacente, e o tecido assim protegido de calor gerado na extremidade dianteira do corpo de eletrodo 1502. Os elementos identificados por números de referência 1510 e 1511 correspondem aos elementos 1310, 1311 nas Figs. 17c, 17d.

Materiais

[0071] Corpo de eletrodo. O corpo de eletrodo é preferivelmente de um metal nobre ou de uma liga de metais nobres ou compreende metais nobres tais como ouro, prata, platina, irídio, mas podem também ser usados metais biologicamente aceitáveis tais como aço inoxidável e tântalo assim como cobre banhado a ouro. Ao invés de um metal ou liga metálica o corpo de eletrodo pode consistir em ou compreender um polímero eletricamente condutor, mas isto não é preferido. Alternativamente, o corpo de eletrodo pode ser feito de um núcleo de material de polímero não- condutor revestido com um metal, em particular um metal nobre. Porções do corpo de eletrodo que não estão eletricamente isoladas do fluido de tecido após remoção do primeiro revestimento podem ser vantajosamente munidas de elementos ou estruturas de alargamento superficial tais como uma superfície rugosa, florestas de nanofios condutores, por exemplo, nanofios de carbono, ou serem porosas. Estruturas de alargamento superficial deste tipo reduzirão a impedância do corpo de eletrodo. A conexão elétrica do corpo de eletrodo com a unidade de controle pode ser propiciada por um condutor elétrico separado acoplado entre a extremidade posterior do eletrodo e a unidade de controle ou pelo próprio corpo de eletrodo, uma sua seção posterior funcionando como um condutor de acoplamento. Em tal caso a seção posterior tem que ser eletricamente isolada.

[0072] Primeiro revestimento. O eletrodo da invenção é embutido em/revestido com um ou mais materiais biocompatíveis de primeiro revestimento, os quais podem ser dissolvíveis, intumescíveis e/ou degradáveis em água. Se embutidos em dois ou mais de tais materiais, podem diferir nas suas taxas de dissolução. Materiais preferidos do primeiro revestimento são carboidratos e proteínas solúveis em água assim como misturas destes. Contudo, é também possível utilizar materiais de polímero insolúveis em água intumescíveis em água e/ou degradáveis em fluido corporal. Um material adequado de primeiro revestimento do qual o tempo de dissolução pode ser controlado é obtido pela fervura e esfriamento repetidos de uma solução aquosa de um açúcar ou uma mistura de açúcares selecionados a partir de sacarose, lactose, manose, maltose e um ácido orgânico selecionado a partir de ácido cítrico, ácido málico, ácido fosfórico, ácido tartárico. Ao selecionar combinações específicas de açúcar(es) e ácido(s) orgânico(s) é possível obter materiais com diferentes tempos de dissolução. Pode também ser usada gelatina como um material de primeiro revestimento. É bem conhecido que diferentes tipos de gelatina ou materiais à base de gelatina têm diferentes taxas de dissolução. Se o primeiro revestimento de material solúvel ou intumescível em água compreende duas ou mais seções posicionadas ao longo do corpo de eletrodo, a seleção de uma combinação adequada de gelatinas fornece uma seção distal de primeiro revestimento de menor tempo de dissolução e uma seção proximal de primeiro revestimento de maior tempo de dissolução. O uso de um material de primeiro revestimento à base de açúcar para a seção distal de primeiro revestimento e de um material de primeiro revestimento à base de gelatina para a seção proximal de primeiro revestimento ou vice-versa é também possível, assim como o uso de gelatina para uma seção distal de primeiro revestimento e de goma arábica para a seção proximal de primeiro revestimento. A seleção de outras combinações úteis de materiais de primeiro revestimento, tais como diversos tipos de gomas naturais, está ao alcance fácil de uma pessoa versada na técnica. Opcionalmente, podem também ser usados materiais de primeiro revestimento com tempos de dissolução substancialmente longos, tais como colágeno modificado, derivados de celulose, amido modificado ou outros materiais biocompatíveis, tal como ácido poliglicólico.

[0073] Segundo revestimento. Em princípio podem ser usados materiais de polímero de todos os tipos adequados para isolamento elétrico. Contudo, a estrutura minúscula do microeletrodo precursor da invenção a ser produzida pelo revestimento de polímero restringe o número de métodos de aplicação e polímeros úteis. Embora seja preferida a deposição de monômero a partir da fase gasosa, tal como para propiciar um revestimento de parileno, a imersão do corpo de eletrodo revestido com material de primeiro revestimento solúvel/intumescível/degradável em água em uma solução de polímero ou pré-polímero, retirada do mesmo da solução, e evaporação do solvente, opcionalmente permitindo que um pré-polímero se acomode, é também útil. O método de imersão deverá recorrer a um solvente de polímero que não interaja com o material solúvel/intumescível/degradável em água, em particular um solvente não-polar tal como um alcano ou cicloalcano ou um solvente aromático não-polar ou uma mistura destes, em particular pentano ou hexano, mas também dietil éter ou diclorometano. Polímeros adequados compreendem tipos biocompatíveis de poliuretano, ureia de poliuretano e poliimida.

[0074] Opcionalmente o revestimento isolante de polímero do protoeletrodo, o feixe de protoeletrodos ou o conjunto de protoeletrodos da invenção ou uma concha de material dissolvível em água sobre aquele revestimento podem ser removidos, completa ou parcialmente, por um agente biocompatível de deslizamento para reduzir a fricção durante inserção no tecido. Agentes de deslizamento úteis incluem monopalmitato de glicerol, dipalmitato de glicerol, monoestearato de glicerol, diestearato de glicerol, álcool palmítico, álcool estearílico. Pode ser aplicado um revestimento fino de agente de deslizamento por, por exemplo, pulverização com uma solução do agente em etanol ou acetato de etila.

[0075] Feixes de eletrodos. Um feixe de protoeletrodos da invenção pode ser amarrado de diferentes modos, tal como por incorporação das suas porções de extremidades posteriores em uma base de polímero ou outro material ou por junção das suas porções de extremidades posteriores com uma cola. A amarração pode ser temporária, tal como para manter os eletrodos em uma relação fixa antes e durante inserção no tecido mole, ou permanente.

[0076] Uma cola dissolvível ou degradável em água ou uma base de propriedades correspondentes permite que os protoeletrodos ou eletrodos se dissociem rápida ou lentamente após inserção. Uma cola ou material de base intumescível, mas não solúvel em água permitirá que os protoeletrodos inseridos e os eletrodos da invenção formados a partir daqueles sejam deslocados de um modo restrito enquanto uma cola ou material de base insolúvel e não-intumescível restringirá seus movimentos para flexão e, se projetados extensíveis, para mudanças em comprimento.

[0077] Os eletrodos individuais de um feixe de eletrodos da invenção podem diferir em comprimento. Por exemplo, um eletrodo central de um feixe pode ser maior que eletrodos periféricos daquele para propiciar um ponto central do feixe.

[0078] Após inserção no tecido mole, os protoeletrodos do feixe de protoeletrodos são transformados em eletrodos da invenção e o feixe de protoeletrodos é transformado deste modo em um feixe de eletrodos da invenção.

[0079] Conjuntos de eletrodos. Neste pedido de patente um eletrodo ou conjunto de feixes de eletrodos é um dispositivo que compreende um padrão de dois ou mais protoeletrodos ou feixes de protoeletrodos da invenção posicionados sobre ou fixados a ao menos uma face de um suporte eletricamente não-condutor. Um eletrodo ou conjunto de feixes de eletrodos pode também compreender modalidades da invenção diferentes de eletrodos, tais como elementos semicondutores ilustrados nas Figs. 15a, 16a. São preferidos suportes finos de um polímero adequado tipo polipropileno, poliacrilato, policarbonato e Parileno C que compreendem substancialmente apenas duas faces. Os suportes podem ser planos, mas também curvos. Os eletrodos podem ser montados sobre ambas as superfícies do suporte. Os protoeletrodos e os protoeletrodos de feixes de eletrodos fixados ao suporte projetam-se a partir do suporte segundo um ângulo, em particular um ângulo de desde aproximadamente 15o até aproximadamente 75o e mesmo até aproximadamente 90o incluído pelo eixo geométrico longo do protoeletrodo ou feixe de protoeletrodos e sua projeção sobre a face de montagem do suporte e/ou segundo um ângulo de desde aproximadamente 15o até aproximadamente 75o incluído pelo eixo geométrico longo do protoeletrodo ou feixe de protoeletrodos e um eixo geométrico longo central do suporte. O suporte pode conter poros ou ser semipermeável a fluidos corporais, isto é, permeável a ao menos água e sais.

[0080] Após inserção no tecido mole, os protoeletrodos do conjunto de protoeletrodos são transformados em eletrodos da invenção e o conjunto de protoeletrodos é deste modo transformado em um conjunto de eletrodos da invenção.

[0081] O suporte de um conjunto de eletrodos da invenção pode ser de um material que seja solúvel ou degradável em tecido mole. Materiais úteis compreendem aqueles identificados acima como materiais de primeiro revestimento úteis solúveis/intumescíveis/degradáveis em água.

[0082] O suporte do conjunto de eletrodos pode ser equipado com uma unidade de controle, tal como uma que compreende ou consiste em um circuito integrado eletrônico em contato elétrico com os condutores individuais dos eletrodos. A unidade de controle pode compreender ou estar em contato elétrico com uma unidade para estimulação elétrica de tecido e/ou amplificador(es) de sinal para registrar sinais elétricos nervosos.

Claims

1. Proto microeletrodo (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 1101, 1301, 1401, 1501) a partir do qual um microeletrodo é formado in situ após inserção do proto microeletrodo em tecido mole, compreendendo ou substancialmente consistindo em a. um corpo de eletrodo flexível oblongo (2, 102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802, 1103, 1302, 1402, 1502) de material eletricamente condutor com uma extremidade dianteira (distal) e uma extremidade posterior (proximal), o corpo de eletrodo compreendendo ou consistindo em um metal ou uma liga metálica ou uma forma eletricamente condutora de carbono ou um polímero eletricamente condutor ou uma combinação destes; e b. um primeiro revestimento (3, 103, 203, 303, 403, 503, 603, 703, 803, 1104, 1303, 1403, 1503) de um material solúvel e/ou intumescível e/ou degradável em água sobre o corpo de eletrodo (2, 102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802, 1103, 1302, 1402, 1502) que se estende ao longo do corpo (2, 102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802, 1103, 1302, 1402, 1502) ao menos sobre uma porção que se estende desde a sua extremidade dianteira na direção da sua extremidade posterior; e caracterizado por c. um segundo revestimento (4, 104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804, 1105, 1304, 1404, 1504) de material de polímero flexível insolúvel em água, eletricamente isolante, o segundo revestimento compreendendo uma ou mais aberturas de passagem na ou próxima da sua extremidade dianteira.

2. Proto microeletrodo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do material do primeiro revestimento (3, 103, 203, 303, 403, 503, 603, 703, 803, 1104, 1303, 1403, 1503) ser facilmente solúvel em fluido aquoso corporal, tal como glicose, ou um que não seja facilmente solúvel em fluido aquoso corporal, tal como acetato de glicose, ou um de solubilidade intermediária, tal como glicose parcialmente acetilada.

3. Proto microeletrodo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato do material do primeiro revestimento (3, 103, 203, 303, 403, 503, 603, 703, 803, 1104, 1303, 1403, 1503) ser uma combinação de dois ou mais materiais de diferentes solubilidades e/ou taxas de dissolução.

4. Proto microeletrodo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato da referida combinação ser uma de carboidrato de baixo peso molecular e de peptídeo ou proteína.

5. Proto microeletrodo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato das áreas superficiais do primeiro revestimento (3, 103, 203, 303, 403, 503, 603, 703, 803, 1104, 1303, 1403, 1503) não cobertas pelo segundo revestimento (4, 104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804, 1105, 1304, 1404, 1504) serem revestidas com um terceiro revestimento de um material biocompatível solúvel em fluido aquoso corporal, o referido terceiro revestimento retardando o acesso de fluido aquoso corporal ao primeiro revestimento.

6. Proto microeletrodo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato do material do terceiro revestimento ser selecionado do grupo consistindo de goma-laca, Kollicoat® IR, um material capaz de formar um gel em contato com fluido aquoso corporal, tal como gelatina ou um derivado de celulose tal como hidroxipropilmetil celulose, gelatina encadeada com 1-(3-dimetilaminopropil)-3-etilcarbodiimida), e outros materiais encadeados de propriedades físicas similares.

7. Proto microeletrodo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato da extremidade dianteira do corpo do eletrodo coincidir com a extremidade dianteira do primeiro revestimento (3, 103, 203, 303, 403, 503, 603, 703, 803, 1104, 1303, 1403, 1503) e do segundo revestimento (4, 104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804, 1105, 1304, 1404, 1504).

8. Proto microeletrodo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato do corpo de eletrodo (2, 102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802, 1103, 1302, 1402, 1502) ser feito de um material de polímero não-condutor revestido com um metal, em particular um metal nobre.

9. Proto microeletrodo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato do corpo de eletrodo (2, 102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802, 1103, 1302, 1402, 1502) estar eletricamente conectado a uma unidade de controle por meio de um condutor elétrico.

10. Proto microeletrodo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato do corpo de eletrodo (2, 102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802, 1103, 1302, 1402, 1502) compreender na sua extremidade posterior um dispositivo para comunicação sem fio com uma unidade de controle.

11. Proto microeletrodo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato do material do segundo revestimento (4, 104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804, 1105, 1304, 1404, 1504) ter uma espessura de parede que é substancialmente menor que o diâmetro do corpo do eletrodo (2, 102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802, 1103, 1302, 1402, 1502) e que a espessura de parede do primeiro revestimento (3, 103, 203, 303, 403, 503, 603, 703, 803, 1104, 1303, 1403, 1503) por um fator de cinco ou dez ou mais.

12. Proto microeletrodo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato do diâmetro do corpo de eletrodo (2, 102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802, 1103, 1302, 1402, 1502) ser de 1 μm a 100 μm, em particular de 2 μm a 10 μm ou 25 μm ou 40 μm, e pelo fato da espessura de parede do segundo revestimento (4, 104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804, 1105, 1304, 1404, 1504) ser de 2 μm a 5 μm ou mais, tal como até 20 μm ou mais.

13. Proto microeletrodo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato do material do segundo revestimento (4, 104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804, 1105, 1304, 1404, 1504) ser selecionado a partir de Parileno, em particular de Parileno C, teflon, poliuretano, poliimida, diversos tipos de silicones, e borracha sintética ou natural.

14. Proto microeletrodo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por compreender um ou mais elementos de fixação (120, 121).

15. Proto microeletrodo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato do primeiro revestimento (3, 103, 203, 303, 403, 503, 603, 703, 803, 1104, 1303, 1403, 1503) compreender duas ou mais seções adjacentes que se estendem ao longo do corpo de eletrodo.