CN103083725B - 神经电极界面修饰材料、神经电极及神经电极的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种神经电极界面修饰材料、神经电极及神经电极的制备方法。该神经电极界面修饰材料包括凝胶聚合物、导电聚合物、生物活性物质及抗炎药物，所述凝胶聚合物为由聚丙烯酸和聚乙烯醇形成的交联聚合物，所述导电聚合物与所述交联聚合物形成交联网络，所述生物活性物质及抗炎药物穿插于所述交联网络中。凝胶聚合物、导电聚合物、生物活性物质及抗炎药物组成生物相容性高且稳定性高的高分子聚合物，使用该神经电极界面修饰材料修饰神经假体的神经电极界面，能够提高神经电极的持续性的生物相容性。

Description

神经电极界面修饰材料、神经电极及神经电极的制备方法

技术领域

本发明涉及医用材料技术领域，特别是涉及一种神经电极界面修饰材料、神经电极及神经电极的制备方法。

背景技术

随着生活节奏的不断加快，使人们的身心经常处于高度紧张的状态，使得抑郁症、癫痫等神经系统疾病明显增多。同时，随着全球人口逐渐向老龄化过渡，神经退行性疾病逐渐增多并成为一大社会负担。

植入式神经电刺激疗法（neural modulation）的发展和神经假体（neuralprostheses）的出现为广大的患者带来了希望。植入式神经电刺激疗法是一种在不破坏神经组织的前提下通过调节神经进行治疗方法，它可以起到治疗或部分恢复神经功能的作用。植入式电刺激疗法具有安全、微创等特点，并且，对于某些特殊的神经系统疾病来说，植入式神经电刺激疗法是目前最理想的治疗方法之一。其中比较成功的植入式神经假体，如心脏起搏器、人工耳蜗和深脑起搏器等，都已经成功地应用于临床。

随着新技术的不断创新和发展，如今更多的植入式神经电刺激假体已经逐渐走向应用，正在为患有帕金森症、癫痫、运动神经障碍、中风、抑郁症等疾病的人带来新的希望。植入式神经假体将帮助神经损伤患者实现受损神经功能的修复和重建，改善其生活质量。伴随着治疗神经性疾病的社会需求，植入式神经假体的研究和发展已经成为医疗产业和全社会的客观要求。

植入式神经假体是一类部分植入体内，帮助恢复神经功能的高科技电子装置，包含体内植入部分(神经电极、导线和皮下接收—刺激器)和体外控制部分(控制盒和发射器)。

虽然目前植入式神经假体的研究正在快速进展，但至今尚只有植入式心脏起博器、人工耳蜗、深脑电刺激器等为数不多的植入式神经假体进入临床应用。目前这个领域的工作正面临很多科学技术难题带来的挑战，其中最大的困难之一就是生物相容性和生物安全性问题。尤其是神经电极的生物相容性问题，生物相容性差的神经电极植入人体可能会损害多个组织部分，包括毛细血管、细胞外基质和细胞。另外，巨噬细胞会聚集到植入的电极周围，将植入体包裹。小胶质细胞随后被激活，然后分泌活性氧物质以及炎性细胞因子，其中一些因子具有毒性，因此其邻近神经元可能被损害，严重影响神经电极的性能，无法满足长期植入的目的。

发明内容

基于此，有必要提供一种用于提高神经电极的生物相容性的神经电极界面修饰材料。

进一步提供一种神经电极及其制备方法。

一种神经电极界面修饰材料，包括凝胶聚合物、导电聚合物、生物活性物质及抗炎药物，所述凝胶聚合物为由聚丙烯酸和聚乙烯醇形成的交联聚合物，所述导电聚合物与所述交联聚合物形成交联网络，所述生物活性物质及抗炎药物穿插于所述交联网络中。

在其中一个实施例中，所述导电聚合物选自聚吡咯、聚3,4-乙撑二氧噻吩、聚噻吩及聚苯胺中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述导电聚合物还包括聚苯乙烯磺酸根离子、氯离子、羧基化的碳纳米管、磷酸根离子及聚丙烯酸根离子中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述生物活性物质选自神经营养物质、神经生长因子、血管生长因子、多肽及蛋白质分子中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述抗炎药物为地塞米松、强的松、保泰松或抗炎性多肽alfa-MSH。

一种神经电极，包括神经电极主体及层叠于所述神经电极主体表面的界面修饰层，所述界面修饰层由上述神经电极界面修饰材料形成。

在其中一个实施例中，所述界面修饰层的厚度为1微米~5微米。

一种神经电极的制备方法，包括如下步骤：

对神经电极主体的表面进行亲水处理，并将亲水基团引入所述神经电极主体的表面；

在所述引入亲水基团的神经电极主体的表面上涂覆凝胶聚合物，干燥后在所述引入亲水基团的神经电极主体的表面形成凝胶聚合物膜，所述凝胶聚合物为由聚丙烯酸和聚乙烯醇形成的交联聚合物；

将所述形成有凝胶聚合物膜的神经主体放入含有导电聚合物单体、生物活性物质及抗炎药物的电沉积溶液中浸泡15分钟~120分钟，使所述电沉积溶液吸附于所述凝胶聚合物膜中；

所述电沉积溶液吸附于所述凝胶聚合物膜中后，将所述形成有凝胶聚合物膜的神经主体在恒定电流、恒定电压或脉冲电压条件下处理15~600秒，使吸附于所述凝胶聚合物膜的电沉积溶液中的导电聚合物单体聚合形成导电聚合物，且所述导电聚合物与所述凝胶聚合物形成交联网络，所述电沉积溶液中的生物活性物质及抗炎药物穿插于所述交联网络中，在所述神经电极主体的表面上形成界面修饰层，得到神经电极。

在其中一个实施例中，所述亲水处理的方法为：将所述神经电极主体在辉光放电条件下进行等离子体处理30~120秒。

在其中一个实施例中，所述亲水处理的方法为：在室温下，将所述神经电极主体在胎牛血清中浸泡30~90分钟。

在其中一个实施例中，所述恒定电流的电流密度为0.5~50毫安/平方厘米；所述恒定电位为0.7~1.2V；所述脉冲电压的低电位为0V，高电位为0.7~1.2V，脉冲频率为0.1~10Hz。

上述神经电极界面修饰材料包括凝胶聚合物、导电聚合物、生物活性物质及抗炎药物，凝胶聚合物为由聚丙烯酸和聚乙烯形成的交联聚合物，导电聚合物与交联聚合物形成交联网络，生物活性物质及抗炎药物穿插于交联网络中，组成生物相容性高且稳定性高的高分子聚合物，使用该神经电极界面修饰材料修饰神经假体的神经电极界面，能够提高神经电极的持续性的生物相容性。

附图说明

图1为一实施方式的神经电极的结构示意图；

图2为一实施方式的神经电极的制备方法流程图；

图3为实施例1的神经电极与未经过界面修饰层修饰的神经电极在慢性植入6周之后的组织包囊厚度和植入点距离的关系；

图4为实施例1的神经电极与未经过界面修饰层修饰的神经电极在慢性植入6周之后的神经元存活情况和植入点距离的关系。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

一种神经电极界面修饰材料，用于修饰神经假体的神经电极的界面。该神经电极界面修饰材料包括凝胶聚合物、导电聚合物、生物活性物质及抗炎药物。凝胶聚合物为由聚丙烯酸和聚乙烯形成的交联聚合物，导电聚合物与交联聚合物形成交联网络，生物活性物质及抗炎药物穿插于及交联网络中。

上述凝胶聚合物中，凝胶聚合物的含量为50%~98%，导电聚合物的含量为1%~49%，生物活性物质和抗炎药物的含量之和为1%~5%。

凝胶聚合物是由丙烯酸单体在聚乙烯醇溶液中聚合形成聚丙烯酸，且聚丙烯酸和聚乙烯醇形成的交联聚合物，其中丙烯酸单体和聚乙烯醇重复链段的摩尔比为2:3~3:2。聚丙烯酸和聚乙烯醇的质量比为12:11~27:11。凝胶聚合物带负电。

这种凝胶聚合物具有较好的生物相容性、较高的离子导通能力、较强的机械强度以及较为合适的溶胀率。

导电聚合物为带正电荷的物质，带正电荷的物质选自聚吡咯、聚3,4-乙撑二氧噻吩、聚噻吩及聚苯胺中的至少一种。

优选地，导电聚合物还包括带负电荷的物质，上述导电聚合物的正电荷是强正电，凝胶聚合物带弱负电，加入带负电的物质，以中和导电聚合物的部分正电荷。带负电荷的物质选自聚苯乙烯磺酸根离子、氯离子、羧基化的碳纳米管、磷酸根离子及聚丙烯酸根离子中的至少一种。

生物活性物质选自神经营养物质、神经生长因子、血管生长因子、多肽及蛋白质分子中的至少一种。生化活性物质可以促进血管和神经生长，从而满足对神经系统和精神疾病的研究和治疗的要求。

抗炎性药物为地塞米松、强的松、保泰松或抗炎性多肽alfa-MSH等。

上述神经电极界面修饰材料具有较好的生物相容性高和稳定性高的特性，将其用于修饰神经电极的界面，可以在神经电极的界面上形成生物相容高且长期稳定的高分子聚合物层，不仅可以提高神经电极的生物相容性，并且长时间使用后，该神经生物电极的性能仍能得到较好的保持，可以满足长期植入人体的需求。

请参阅图1，一实施方式的神经电极100，包括神经电极主体10和层叠于神经电极主体10上的界面修饰层20。

神经电极主体10包括非功能区101和功能区102。

非功能区101由硅橡胶、聚酰亚胺或二氧化硅等材料形成。非功能区101起绝缘支撑作用。非功能区101的表面占了神经电极主体10表面的绝大部分，它对于整个神经电极100的生物相容性起着决定性的作用。

功能区102由金、铂、氧化铱或氮化钛等材料形成。功能区102作为神经电极100的导体。

界面修饰层20为由上述神经电极界面修饰材料形成的高分子聚合物层。上述神经电极界面修饰材料的凝胶聚合物形成覆盖于神经电极主体10的表面的呈交联网状的凝胶聚合物膜201，导电聚合物与凝胶聚合物膜201进一步形成交联网络202。

交联网络202的交联程度由导电聚合物的量决定。本实施方式中，交联网络202位于功能区102的表面上。在其它实施方式中，也可以增加导电聚合物的量，使导电聚合物完全与凝胶聚合物膜201交联，形成完全覆盖于非功能区101和功能区102表面的交联网络202。本实施方式中，交联网络202位于功能区102的表面上，有利于导电聚合物参与对功能区102的修饰。大部分生物活性物质203及抗炎药物204穿插于交联网络202中，以在功能区102发挥作用。小部分穿插于凝胶聚合物膜201未与导电聚合物形成交联网络202的部分。

界面修饰层20完全覆盖了非功能区101和功能区102的表面，以对神经电极主体10的表面全面修饰。

界面修饰层20的厚度优选为1微米~5微米。

上述神经电极100的神经电极主体10上形成有生物相容性较高的界面修饰层20，对神经电极主体10起到较好的修饰作用，使得该神经电极100的生物相容性较高。

并且，该界面修饰层20为由上述性质稳定的神经电极界面修饰材料形成的高分子聚合物层，在长期使用过程中不会降解，长期使用后，该神经电极100仍能保持较高的性能，能够满足长期植入人体中使用的需求。

请参阅图2，一实施方式的神经电极的制备方法，包括如下步骤：

步骤S110：对神经电极主体的表面进行亲水处理，并将亲水基团引入神经电极主体的表面。

神经电极主体的非功能区由硅橡胶、聚酰亚胺或二氧化硅等材料形成。由于硅橡胶、聚酰亚胺等材料的疏水性较强，为了后续形成与神经电极主体紧密结合的界面修饰层，首先对神经主体的表面进行亲水处理，提高神经主体表面的亲水性。

本实施方式中，将神经电极主体在辉光放电条件下进行等离子体处理30~120秒，将亲水基团引入神经电极主体的表面，在神经电极的非功能区和功能区的表面均引入亲水基团。

在其他实施方式中，也可以在室温下，将神经电极主体在胎牛血清中浸泡30~90分钟，在神经电极的非功能区和功能区的表面均引入亲水基团。

步骤S120：在引入亲水基团的神经电极主体的表面上涂覆凝胶聚合物，干燥后在引入亲水基团的神经电极主体的表面形成凝胶聚合物膜，凝胶聚合物为由聚丙烯酸和聚乙烯醇形成的交联聚合物。

将丙烯酸单体与聚乙烯醇水溶液进行混合，丙烯酸在混合液中聚合形成聚丙烯酸，聚丙烯酸与聚乙烯醇形成交联聚合物，得到含水的凝胶聚合物。这种含水的凝胶聚合物具有较好的生物相容性、较高的离子导通能力、较强的机械强度以及较为合适的溶胀率，在生理环境中的溶胀率为100%~600％，有利于导电聚合物、生物活性物质及抗炎药物穿插入交联聚合物中。

聚乙烯醇水溶液的浓度为？。聚丙烯酸和聚乙酸醇的质量比为？

将含水的凝胶聚合物涂覆在引入亲水基团的神经电极主体的表面上，于60℃~120℃下真空干燥后，在引入亲水基团的神经电极主体的表面上形成厚度均一的凝胶聚合物膜。

步骤S130：将形成有凝胶聚合物膜的神经主体放入含有导电聚合物单体、生物活性物质及抗炎药物的电沉积溶液中浸泡15分钟~120分钟，使电沉积溶液吸附于凝胶聚合物膜中。

将导电聚合物单体、生物活性物质及抗炎药物溶于水中得到电沉积溶液。

其中，导电聚合物单体选自吡咯、3,4-乙撑二氧噻吩、噻吩及苯胺中的至少一种。

在其它实施方式中，电沉积溶液还包括聚苯乙烯磺酸根离子、氯离子、羧基化的碳纳米管、磷酸根离子及聚丙烯酸根离子中的至少一种，聚苯乙烯磺酸根离子、氯离子、羧基化的碳纳米管、磷酸根离子及聚丙烯酸根离子中的至少一种与导电聚合物单体聚合。

生物活性物质选自神经营养物质、神经生长因子、血管生长因子、多肽及蛋白质分子中的至少一种。抗炎药物为地塞米松、强的松或保泰松。

当导电聚合物单体为一种物质时，该种导电聚合物单体的浓度为0.01摩尔/升。当导电聚合物单体包括至少一种物质时，每种导电聚合物单体的浓度分别为0.01摩尔/升。

聚苯乙烯磺酸根离子、氯离子、羧基化的碳纳米管、磷酸根离子及聚丙烯酸根离子中的至少一种的浓度为0.1摩尔/升。

当生物活性物质为一种物质时，该种生物活性物质的浓度为10毫克/升。当生物活性物质包括至少一种物质时，每种生物活性物质的浓度分别为10毫克/升。

抗炎药物的量饱和。

将形成有凝胶聚合物膜的神经主体放入含有导电聚合物单体、生物活性物质及抗炎药物的电沉积溶液中浸泡15分钟~120分钟，使电沉积溶液吸附于凝胶聚合物膜中，电沉积溶液均匀分布于凝胶聚合物膜中，使凝胶聚合物膜充分溶胀。

步骤S140：电沉积溶液吸附于凝胶聚合物膜中后，将形成有凝胶聚合物膜的神经主体在恒定电流、恒定电压或脉冲电压条件下处理15~600秒，使吸附于凝胶聚合物膜的电沉积溶液中的导电聚合物单体聚合形成导电聚合物，且导电聚合物与凝胶聚合物形成交联网络，电沉积溶液中的生物活性物质及抗炎药物穿插于交联网络中，在神经电极主体的表面上形成界面修饰层，得到神经电极。

在恒定电流、恒定电压或脉冲电压条件下，导电聚合物单体聚合形成导电聚合物。导电聚合物带正电，凝胶聚合物带负电，导电聚合物与凝胶聚合物薄膜形成网际互穿的交联网络，生物活性物质与抗炎药物穿插于交联网络中，在神经电极主体的表面上形成界面修饰层。

该界面修饰层具有较高的生物相容性，其覆盖了神经电极主体的非功能区和功能区的表面，对神经电极主体起到完全修饰作用，尤其是完全修饰了对于神经电极的生物相容性起决定作用的非功能区，使制备得到神经具有较高生物相容性。

恒定电流的电流密度为0.5~50毫安/平方厘米。恒定电位为0.7~1.2V。脉冲电压的低电位为0V，高电位为0.7~1.2V，脉冲频率为0.1~10Hz。

在恒定电流、恒定电压或脉冲电压条件下进行处理时，参比电极为氯化银或者饱和甘汞电极。

上述神经电极的制备方法在神经电极主体的表面上形成覆盖了非功能区和功能区表面的界面修饰层，聚丙烯酸和聚乙烯醇形成的交联聚合物形成凝胶聚合物膜，导电聚合物与交联聚合物形成交联网络，生物活性物质及抗炎药物穿插于交联网络中形成界面修饰层。采用上述神经电极的制备方法制备得到的神经电极具有生物相容性高，性能稳定的优点。

以下为具体实施例。

实施1

制备神经电极

1、将神经电极主体在辉光放电条件下进行等离子体处理30秒，将亲水基团引入神经电极主体的表面，亲水基团分布于神经电极主体的非功能区和功能区的表面；

2、将丙烯酸单体与聚乙烯醇水溶液（聚乙烯醇的质量分数为2%）进行混合，其中丙烯酸单体和聚乙烯醇重复链段的摩尔比为3:2。丙烯酸在混合液中聚合形成聚丙烯酸，并与聚乙烯醇形成聚丙烯酸-聚乙烯醇交联网状聚合物，得到含水的凝胶聚合物，其中，聚丙烯酸与聚乙烯醇的质量比为27:11。在引入亲水基团的神经电极主体的表面上涂覆上述含水的凝胶聚合物，于80℃下真空干燥后在引入亲水基团的神经电极主体的表面形成凝胶聚合物膜；

3、将3,4-乙撑二氧噻吩、聚苯乙烯磺酸钠、神经生长因子和地塞米松溶于水中得到电沉积溶液，其中，3,4-乙撑二氧噻吩的浓度为0.01摩尔/升，聚苯乙烯磺酸钠的浓度为0.1摩尔/升，神经生长因子的浓度为10毫克/升，地塞米松的含量为饱和；将形成有凝胶聚合物膜的神经主体放入上述电沉积溶液中浸泡30分钟，使电沉积溶液吸附于凝胶聚合物膜中，电沉积溶液均匀分布于凝胶聚合物膜中，使凝胶聚合物膜充分溶胀；

4、电沉积溶液吸附于凝胶聚合物膜中后，将形成有凝胶聚合物膜的神经主体在电流密度为0.5毫安/平方厘米的恒定电流条件下处理15秒（以氯化银为参比电极），凝胶聚合物膜内部的3,4-乙撑二氧噻吩聚合成聚3,4-乙撑二氧噻吩，聚3,4-乙撑二氧噻吩与聚苯乙烯磺酸钠及聚丙烯酸-聚乙烯醇交联网状聚合物形成网际互穿的交联网络，神经生长因子和地塞米松穿插于交联网络中，在神经电极主体的表面形成界面修饰层，得到神经电极，界面修饰层覆盖了神经电极主体的非功能区和功能区的表面，界面修饰层的厚度为1微米。

将上述得到的神经电极和未经过界面修饰层修饰的神经电极植入到大鼠的海马区6周，观察和比较炎性包囊的情况。

用神经电极的植入位点间的距离与反应强度的关系来表征评价神经电极，对于组织包囊，反应强度越强，范围越大，说明炎性反应越显著；对于神经元活性，反应强度越强，范围越大，说明神经元存活越少，炎性反应越重。因此，在较大范围内，组织包囊强小，神经元活性高的神经电极是生物相容性较好。

图2分别为在慢性植入6周之后，上述神经电极和未经过界面修饰层修饰的神经电极的组织包囊厚度和植入点距离的关系曲线。从图2中可以看出，相比于未修饰的神经电极，经过界面修饰层修饰的神经电极周围的炎性包囊要明显较轻，并且两者在150微米的范围内都具有显著性差异（P<0.05）。这说明了上述神经电极由于界面修饰层的修饰作用，能显著抑制角质细胞的生长，从而减轻包囊的厚度。

图3是分别为在慢性植入6周之后，上述神经电极和未经过界面修饰层修饰的神经电极的神经元存活情况和植入点距离的关系。从图3中可以看出，相比于未修饰的神经电极，上述神经电极周围存活的神经元明显较多，并且两者在100微米的范围内都具有显著性差异（P<0.05）。这说明了上述神经电极由于界面修饰层的修饰作用，能显著提升神经元的存活率。

由于上述神经电极100微米范围内的神经元存活性和胶质包囊的厚度直接影响着其使用的效果。因此，实验证实上述由界面修饰层修饰的神经电极具有较好的生物相容性及稳定性，能够满足长期植入的需求。

实施例2

制备神经电极

1、将神经电极主体在辉光放电条件下进行等离子体处理120秒，将亲水基团引入神经电极主体的表面，亲水基团分布于神经电极主体的非功能区和功能区的表面；

2、将丙烯酸单体与聚乙烯醇水溶液（聚乙烯醇的质量分数为5%）进行混合，其中丙烯酸单体和聚乙烯醇重复链段的摩尔比为2:3。丙烯酸在混合液中聚合形成聚丙烯酸，并与聚乙烯醇形成聚丙烯酸-聚乙烯醇交联网状聚合物，得到含水的凝胶聚合物，其中，聚丙烯酸与聚乙烯醇的质量比为12:11。在引入亲水基团的神经电极主体的表面上涂覆上述含水的凝胶聚合物，于110℃下真空干燥后在引入亲水基团的神经电极主体的表面形成凝胶聚合物膜；

3、将吡咯、羧基化的碳纳米管、血管生长因子和强的松溶于水中得到电沉积溶液，其中，吡咯的浓度为0.01摩尔/升，羧基化的碳纳米管的浓度为0.1摩尔/升，血管生长因子的浓度为10毫克/升，强的松的含量为饱和；将形成有凝胶聚合物膜的神经主体放入上述电沉积溶液中浸泡15分钟，使电沉积溶液吸附于凝胶聚合物膜中，电沉积溶液均匀分布于凝胶聚合物膜中，使凝胶聚合物膜充分溶胀；

4、电沉积溶液吸附于凝胶聚合物膜中后，将形成有凝胶聚合物膜的神经主体在在电压为0.7V的恒定电压条件下处理600秒（以氯化银为参比电极），凝胶聚合物膜内部的吡咯聚合成聚吡咯，聚吡咯与羧基化的碳纳米管及聚丙烯酸-聚乙烯醇交联网状聚合物形成网际互穿的交联网络，血管生长因子和强的松穿插于交联网络中，在神经电极主体的表面形成界面修饰层，得到神经电极，界面修饰层覆盖了神经电极主体的非功能区和功能区的表面，界面修饰层的厚度为5微米。

实施例3

制备神经电极

1、在室温下，将神经电极主体在胎牛血清中浸泡30分钟，在神经电极的非功能区和功能区的表面均引入亲水基团；

2、将丙烯酸单体与聚乙烯醇水溶液（聚乙烯醇的质量分数为5%）进行混合，其中丙烯酸单体和聚乙烯醇重复链段的摩尔比为1:1。丙烯酸在混合液中聚合形成聚丙烯酸，并与聚乙烯醇形成聚丙烯酸-聚乙烯醇交联网状聚合物，得到含水的凝胶聚合物，其中，聚丙烯酸与聚乙烯醇的质量比为18:11。在引入亲水基团的神经电极主体的表面上涂覆上述含水的凝胶聚合物，于90℃下真空干燥后再引入亲水基团的神经电极主体的表面形成凝胶聚合物膜；

3、将吡咯、噻吩、羧基化的碳纳米管、蛋白质分子和保泰松溶于水中得到电沉积溶液，其中，吡咯的浓度为0.01摩尔/升，噻吩的浓度为0.01摩尔/升，羧基化的碳纳米管的浓度为0.1摩尔/升，蛋白质分子的浓度为10毫克/升，保泰松的含量为饱和；将形成有凝胶聚合物膜的神经主体放入上述电沉积溶液中浸泡60分钟，使电沉积溶液吸附于凝胶聚合物膜中，电沉积溶液均匀分布于凝胶聚合物膜中，使凝胶聚合物膜充分溶胀；

4、电沉积溶液吸附于凝胶聚合物膜中后，将形成有凝胶聚合物膜的神经主体在电压为1.2V的恒定电压条件下处理300秒（以饱和甘汞电极为参比电极），凝胶聚合物膜内部的吡咯聚合成聚吡咯，噻吩聚合成聚噻吩，聚吡咯、聚噻吩与羧基化的碳纳米管及聚丙烯酸-聚乙烯醇交联网状聚合物形成网际互穿的交联网络，蛋白质分子和保泰松穿插于交联网络中，在神经电极主体的表面形成界面修饰层，得到神经电极，界面修饰层覆盖了神经电极主体的非功能区和功能区的表面，界面修饰层的厚度为3微米。

实施例4

制备神经电极

1、在室温下，将神经电极主体在胎牛血清中浸泡90分钟，在神经电极的非功能区和功能区的表面均引入亲水基团；

2、将丙烯酸单体与聚乙烯醇水溶液（聚乙烯醇的质量分数为2%）进行混合，其中丙烯酸单体和聚乙烯醇重复链段的摩尔比为1:1。丙烯酸在混合液中聚合形成聚丙烯酸，并与聚乙烯醇形成聚丙烯酸-聚乙烯醇交联网状聚合物，得到含水的凝胶聚合物，其中，聚丙烯酸与聚乙烯醇的质量比为18:11。在引入亲水基团的神经电极主体的表面上涂覆上述含水的凝胶聚合物，于100℃下真空干燥后在引入亲水基团的神经电极主体的表面形成凝胶聚合物膜；

3、将吡咯、噻吩、苯胺、磷酸根离子、神经营养物质和抗炎性多肽alfa-MSH溶于水中得到电沉积溶液，其中，吡咯的浓度为0.01摩尔/升，噻吩的浓度为0.01摩尔/升，苯胺的浓度为0.01摩尔/升，磷酸根离子的浓度为0.1摩尔/升，神经营养物质的浓度为10毫克/升，抗炎性多肽alfa-MSH的含量为饱和；将形成有凝胶聚合物膜的神经主体放入上述电沉积溶液中浸泡45分钟，使电沉积溶液吸附于凝胶聚合物膜中，电沉积溶液均匀分布于凝胶聚合物膜中，使凝胶聚合物膜充分溶胀；

4、电沉积溶液吸附于凝胶聚合物膜中后，将形成有凝胶聚合物膜的神经主体在低电位为0V，高电位为0.7V，脉冲频率为0.1~10Hz的脉冲电压条件下处理250秒（以饱和甘汞电极为参比电极），凝胶聚合物膜内部的吡咯聚合成聚吡咯，噻吩聚合成聚噻吩，苯胺聚合成聚苯胺，聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺与磷酸根离子及聚丙烯酸-聚乙烯醇交联网状聚合物形成网际互穿的交联网络，神经营养物质和抗炎性多肽alfa-MSH穿插于交联网络中，在神经电极主体的表面形成界面修饰层，得到神经电极，界面修饰层覆盖了神经电极主体的非功能区和功能区的表面，界面修饰层的厚度为2微米。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种神经电极界面修饰材料，其特征在于，包括凝胶聚合物、导电聚合物、生物活性物质及抗炎药物，所述凝胶聚合物为由聚丙烯酸和聚乙烯醇形成的交联聚合物，所述导电聚合物与所述交联聚合物形成交联网络，所述生物活性物质及抗炎药物穿插于所述交联网络中；

凝胶聚合物的含量为50％～98％，导电聚合物的含量为1％～49％，生物活性物质和抗炎药物的含量之和为1％～5％。

2.根据权利要求1所述的神经电极界面修饰材料，其特征在于，所述导电聚合物选自聚吡咯、聚3,4-乙撑二氧噻吩、聚噻吩及聚苯胺中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的神经电极界面修饰材料，其特征在于，所述导电聚合物还包括聚苯乙烯磺酸根离子、氯离子、羧基化的碳纳米管、磷酸根离子及聚丙烯酸根离子中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的神经电极界面修饰材料，其特征在于，所述生物活性物质选自神经营养物质、神经生长因子、血管生长因子、多肽及蛋白质分子中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的神经电极界面修饰材料，其特征在于，所述抗炎药物为地塞米松、强的松、保泰松或抗炎性多肽alfa-MSH。

6.一种神经电极，其特征在于，包括神经电极主体及层叠于所述神经电极主体表面的界面修饰层，所述界面修饰层由如权利要求1～5任一项所述的神经电极界面修饰材料形成。

7.根据权利要求6所述的神经电极，其特征在于，所述界面修饰层的厚度为1微米～5微米。

8.一种神经电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

对神经电极主体的表面进行亲水处理，并将亲水基团引入所述神经电极主体的表面；

在所述引入亲水基团的神经电极主体的表面上涂覆凝胶聚合物，干燥后在所述引入亲水基团的神经电极主体的表面形成凝胶聚合物膜，所述凝胶聚合物为由聚丙烯酸和聚乙烯醇形成的交联聚合物；

将所述形成有凝胶聚合物膜的神经电极主体放入含有导电聚合物单体、生物活性物质及抗炎药物的电沉积溶液中浸泡15分钟～120分钟，使所述电沉积溶液吸附于所述凝胶聚合物膜中；

所述电沉积溶液吸附于所述凝胶聚合物膜中后，将所述形成有凝胶聚合物膜的神经电极主体在恒定电流、恒定电压或脉冲电压条件下处理15～600秒，使吸附于所述凝胶聚合物膜的电沉积溶液中的导电聚合物单体聚合形成导电聚合物，且所述导电聚合物与所述凝胶聚合物形成交联网络，所述电沉积溶液中的生物活性物质及抗炎药物穿插于所述交联网络中，在所述神经电极主体的表面上形成界面修饰层，得到神经电极；凝胶聚合物的含量为50％～98％，导电聚合物的含量为1％～49％，生物活性物质和抗炎药物的含量之和为1％～5％。

9.根据权利要求8所述的神经电极的制备方法，其特征在于，所述亲水处理的方法为：将所述神经电极主体在辉光放电条件下进行等离子体处理30～120秒。

10.根据权利要求8所述的神经电极的制备方法，其特征在于，所述亲水处理的方法为：在室温下，将所述神经电极主体在胎牛血清中浸泡30～90分钟。

11.根据权利要求8所述的神经电极的制备方法，其特征在于，所述恒定电流的电流密度为0.5～50毫安/平方厘米；所述恒定电压为0.7～1.2V；所述脉冲电压的低电位为0V，高电位为0.7～1.2V，脉冲频率为0.1～10Hz。