CN104548335A - 用于生物体的植入式柔性阵列电极及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于生物体的植入式柔性阵列电极及其制备方法,电极包括基底,该基底上有铜箔层,每条铜箔层的一端为电极点的铜箔层,另一端为焊盘的铜箔层,中部铜箔层为导线;电极点的铜箔层上和焊盘的铜箔层上还镀有镀金层;电极点的镀金层之上还覆盖有高电容性薄膜层。制备方法步骤包括:制作电极点和导线及焊盘三者的铜箔层、热压封装、镀金和电化学修饰电极点。本发明优点是:阵列电极的电荷传输性能好,具有神经电刺激和神经电记录的双向功能,受体容易接受,易于加工,成本低。
Description
技术领域
本发明涉及用于生物体的植入式柔性阵列电极及其制备方法,制备的板形可植入式阵列电极用于动物实验,特别适合于动物的脑皮层电刺激实验,属于生物医学工程与电化学材料技术领域。
背景技术
神经电刺激与记录技术在生物医学领域飞速发展,越来越多神经系统疾病的治疗与修复研究工作都需要动物实验评价其安全性与有效性。脑皮层图谱(cortical mapping)技术是基于神经电刺激与记录的新兴研究方法,它通过在大鼠运动皮层区域施加一个大于阈值强度的脉冲电流刺激,激活该点运动皮层诱发大鼠不同部位的运动反应,从而明确该点隶属于哪个部位的运动功能区,通过刺激整个运动皮层的各个区域就能得到大鼠大脑运动皮层的功能图谱,观察大鼠皮层运动功能区大小和功能的变化就可以评估大鼠脑损伤和修复的效果。
经典的大鼠脑运动皮层绘图技术是打开颅骨,掀开硬脑膜,将微针电极插入到皮层第五层进行电刺激。这种方法有以下缺点:(1)破坏了皮层的完整性;(2)针电极每次插入刺激只能得到一个点的图谱,绘制整个皮层功能区图谱需要多次的插入与移出,整个手术时间非常长;(3)大鼠脑硬膜打开再关闭后,会很快出现血管和新生组织增生,一般一周后即很难再次打开硬脑膜进行第二次运动皮层功能区绘图,此技术无法在同一只大鼠上反复绘制皮层功能区图谱,从而动态观察大鼠脑损伤修复的皮层功能区变化;(4)此技术需要大鼠麻醉下进行,反复麻醉会对大鼠的生存和行为学功能产生影响。
植入式柔性阵列电极有望解决上述问题,但这样的阵列电极需要满足多方面的要求。首先,阵列电极的电极点应具有优异的电化学性能。一方面,它需要能传输足够大的电流信号来达到刺激阈值,完成特定的刺激需要;另一方面,在传输刺激的同时,不会因为界面的电势极化引起自身的腐蚀或电解质的水解,造成不安全的刺激后果;其次,阵列电极应具有一定的柔软性和生物相容性,这样植入后才可以保持长期工作的稳定性;另外,由于动物实验需要大量的样本量,这种阵列电极的加工制作方法,必须简单易行,生产成本应尽量低廉。
目前,用作神经电极的阵列电极多采用微机电系统(MEMS),它通过在硅片上或者其它材料基体上旋转涂覆一层绝缘基底,经溅射、光刻等多项后续工艺步骤形成微阵列电极。然而;这种方法制备的电极通常采用铂、金等惰性金属,它们多用于生物电记录,并不能作为刺激电极传输较大的电流强度;而且加工工艺复杂,工艺成本非常高。其他的制备方法,如柔性印刷线路板(FPC)技术被广泛用于电子通信领域,它可以根据需要制作成不同的样式,其最小线宽与最低线距可以到达0.05mm,这样满足了一般阵列电极的设计需要,具有较高的空间分辨率。同时,柔性印刷电路板的基底导体金属为铜,仅仅在焊盘等暴露在外部的区域等采取镀金处理,这样大大降低了生产的成本,也满足了一般的使用要求。具有低成本、轻便、易加工的特点。然而,基于柔性电路板技术制作阵列电极鲜有报道,由于镀金材料的电荷传输能力有限,容易引起基层如铜箔的腐蚀损坏,并不适合作为刺激电极传输电流。
植入式柔性阵列电极电极点的电荷传输能力主要由材料决定的,必须满足基本的性能要求。由于植入式柔性阵列电极与电极点通常设计的非常小,为了降低植入过程手术的创伤,在即使很小的动物头部皮质上也能满足较高的空间分辨率。但是,当电极点尺寸变小时,单位面积上传输的电流密度容易过高,带来材料的腐蚀、损坏,以及电解液的水解等生物安全性的影响,不利于安全性的电刺激。铂、金是应用较为广泛的植入电极材料,但是成本价格过高,而且其安全的电荷传输能力有限(约为0.15~0.2mC/cm2),他们通常作为信号的记录电极使用,不适合作为传输大电荷密度的刺激电极。
发明内容
本发明的一个目的是,针对上述现有技术存在的问题,利用柔性印刷线路板制作技术制作用于生物体的植入式柔性阵列电极。所述阵列电极通过电化学方法在电极点的铜箔层上的镀金层上修饰高电容性薄膜层,使电极点因高电容性材料增强界面电荷传输的能力,在较小的电极点上能够传输更大的电荷量,克服仅有镀金层的电极点安全电荷容量小,不能用于动物的神经电刺激实验的问题。本发明用于生物体的植入式柔性阵列电极,具有较高的空间分辨率,柔软、贴附性好,受体容易接受,能提供较大的安全电荷刺激密度,满足动物神经电刺激特别是高电荷密度刺激的需要,同时,这种电极还可以用于脑皮层电信号的记录, 满足作为神经微电极同时具有电刺激和神经电信号记录双向功能的要求。
本发明的另一个目的是,提供一种用于生物体的植入式柔性阵列电极的制备方法。该方法针对动物实验中对植入式柔性阵列电极的大量需要,克服现有阵列电极性能及加工难,成本高的缺陷。现有技术的阵列电极采用贵金属如金、铂,或是整版镀金,该镀金的整个耗材,耗能都高,时间长,生产成本昂贵,而本发明提供的技术方案生产效率高,并且仅在电极点的铜箔层上镀金,然后再修饰高电容性薄膜层,易于实施和加工,减少贵金属用量,节约能源,降低材料成本和整个生产成本。
本发明的用于生物体的植入式柔性阵列电极的技术方案是:
一种用于生物体的植入式柔性阵列电极,它包括柔性的基底,该基底表面沉着有至少2条并列的条状铜箔层,每条铜箔层的一端为电极点的铜箔层,另一端为焊盘的铜箔层,中部铜箔层为导线;电极点的铜箔层上和焊盘的铜箔层上还镀有镀金层;电极点的镀金层之上还覆盖有高电容性薄膜层;导线的铜箔层宽度小于圆形的电极点的铜箔层的直经;基底裸露的表面及导线的铜箔层表面上有绝缘覆盖层。
进一步的技术方案是:
所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极,所述的电极点的铜箔层的直经为0.21~5mm,电极点间距0.3~1mm。
所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极,所述的铜箔层有2条,电极点有2个,单列组成阵列电极。
所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极,所述的铜箔层有4条,电极点有4个,按2×2的矩形方阵排列组成阵列电极。
所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极,所述的铜箔层有16条,电极点有16个,按4×4的矩形方阵排列组成阵列电极。
所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极,所述的基底和绝缘覆盖层均为聚合物薄膜,该聚合物薄膜由聚酰亚胺,或聚二甲基硅氧烷,或聚对二甲苯材料制成,厚度均为0.01~0.03mm。
所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极, 所述的铜箔层厚度为0.01~0.2mm。
所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极,所述的铜箔层厚度为0.01~0.03mm。
所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极, 所述的镀金层的厚度为0.00002~0.001mm;高电容性薄膜层厚度为0.00002~0.001mm。
所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极, 所述的高电容性薄膜层的材料为氧化铱,或为导电聚合物。
所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极,所述的导电聚合物为聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺及其衍生物它们中的一种,或两种或三种的组合物。
本发明的用于生物体的植入式柔性阵列电极制备方法的技术方案是:
用于生物体的植入式柔性阵列电极制备方法包括以下步骤:
A、制作具有电极点和导线及焊盘三者铜箔层为一体的阵列电极板:首先对基底进行预处理,然后在基底表面上沉积一层铜箔层,或采用市售的铜箔层与基底成形的型材,再按照电极点和导线及焊盘平面布置结构进行显影曝光,通过喷淋蚀刻处理,得到具有电极点和导线及焊盘三者铜箔层为一体的阵列电极板;
B、热压封装:先按 A步骤阵列电极板的基底同样大小制作绝缘覆盖膜;然后在绝缘覆盖膜上预制与阵列电极板的基底上电极点的铜箔层和焊盘的铜箔层相对应的孔;再将绝缘覆盖膜覆盖在基底表面上,绝缘覆盖膜上预制的孔露出电极点的铜箔层和焊盘的铜箔层;最后经过热压合,使绝缘覆盖层与导线的铜箔层及基底无铜箔层的表面紧密贴合;
C、镀金:对B步骤中绝缘覆盖层所有孔下的电极点的铜箔层和焊盘的铜箔层它们的表面进行镀金处理,使电极点的铜箔层和焊盘的铜箔层具有抗腐蚀性能;
D、电化学修饰电极点:将C步骤镀有镀金层的电极点置于高电容性材料的沉积液中,通过电化学方法对电极点镀金层表面沉积一层高电容性薄膜层,用于提高电极的电荷传输能力和生物相容性。
进一步的技术方案是:
所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极的制备方法,所述的电化学方法是恒电位法,或恒电流法,或三角波电位扫描方法。
所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极的制备方法,所述的恒电位方法,其工作电压为0.6V~1V;所述的恒电流方法,其电流大小为0.1mA/cm2~10mA/cm2;所述的三角波电位扫描,其电位0.05V~0.55V,该电位是相对标准甘汞电极电位。
本发明显著的有益效果是:
1、本发明的用于生物体的植入式柔性阵列电极,在电极点的铜箔层上的镀金层上修饰了高电容性薄膜层,用材为高电容性材料(也称赝电容材料),如氧化铱、导电聚合物,该材料具有较大的电荷容量,在电极与溶液界面可以传输较高的电荷密度而不带来安全性的影响。可以传输更大的电流,安全注入电荷密度可达到1.5mC/cm2以上。克服了仅有镀金层的电极点安全电荷容量小,不能用于动物的神经电刺激实验的问题。
2、电极点表面镀有紧密的高电容性薄膜层后,有效降低了电极在传输电流时镀金底层铜箔的腐蚀风险,提高阵列电极长时间使用的稳定性,提高了电极的实用价值。通过本技术手段实施的阵列电极可以提供高电荷密度的神经电刺激,也可用于动物脑皮层电信号的记录,可以实现电信号的双向信息交换,而现有技术报道的电极通常为记录电极,不能传输大的电荷密度。
3、本发明用于生物体的植入式柔性阵列电极,具有较高的空间分辨率,柔软、贴附性好,受体容易接受,提供了较大的安全电荷刺激密度。
4、本发明用于生物体的植入式柔性阵列电极的制备方法,克服了现有阵列电极性能以及加工难,成本高的缺陷,能满足动物实验中对植入式柔性阵列电极的大量需要。现有技术的阵列电极采用贵金属如金、铂,或是整版镀金,生产成本昂贵,而本发明仅在电极点的铜箔层上镀金,然后再修饰高电容性薄膜层,大大减少了贵金属等镀金整个耗材用量,降低了能源消耗,缩短了生产时间,还易于实施和加工,生产效率高,成本低。
附图说明
图1 为图2的A-O-O-A剖视示意图;该图为植入式柔性阵列电极的绝缘覆盖层5补成完整后的剖视图;
图2 为本发明植入式柔性阵列电极俯视示意图。该图是将绝缘覆盖层5切去一部分,从而能看到基底4和导线2的铜箔层;
图3为表面未修饰沉积高电容性薄膜层的电极点放大图,该电极点表面仅有镀金层;
图4为表面修饰沉积有高电容性薄膜层的电极点放大图;电极点镀金层表面上致密覆盖的高电容性薄膜层可以大大提高电极点界面电荷的传输能力,有效降低镀金底层铜箔的腐蚀,提高电极的实用价值。
图中,1—电极点;2—导线;3—焊盘;4—基底;5—绝缘覆盖层;6—铜箔层;7—镀金层;8—高电容性薄膜层;9—焊盘引线。
具体实施方式
结合附图和实施例对本发明作进一步说明如下:
实施例1:为本发明用于生物体的植入式柔性阵列电极的基本实施例。如图1、2所示,一种用于生物体的植入式柔性阵列电极,包括柔性的基底4,该基底4表面沉着有至少2条并列的条状铜箔层6,每条铜箔层6的一端为电极点1的铜箔层,另一端为焊盘3的铜箔层,中部铜箔层为导线2;电极点1的铜箔层上和焊盘3的铜箔层上还镀有镀金层7;电极点1的镀金层7之上还覆盖有高电容性薄膜层8;导线2的铜箔层宽度小于圆形的电极点1的铜箔层的直经;基底4裸露的表面及导线2的铜箔层表面上有绝缘覆盖层5。
如图1、2所示,圆盘形的电极点1的铜箔层上和焊盘3的铜箔层上均镀上镀金层7。焊盘3的铜箔层形状除图1、2所示长方形外,还可以是方形,或其他多边形,或圆形;焊盘3的铜箔层宽度和长度均小于电极点1的铜箔层的直径而大于导线2的铜箔层宽度。
实施例2:为在实施例1柔性阵列电极的基础上进一步实施例。如图1、2所示,所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极,电极点1的铜箔层的直经为0.21~5mm,电极点间距0.3~1mm。所述的铜箔层6有4条,电极点1有4个,按2×2的矩形方阵排列组成阵列电极。
还有一种特例是,所述的铜箔层6有2条,电极点1有2个,单列组成阵列电极。
所述的基底4和绝缘覆盖层5均为聚合物薄膜,该聚合物薄膜由聚酰亚胺,或聚二甲基硅氧烷,或聚对二甲苯材料制成,厚度均为0.01~0.03mm。所述的铜箔层6厚度为0.01~0.2mm。所述的镀金层7的厚度为0.00002~0.001mm;高电容性薄膜层8厚度为0.00002~0.001mm。所述的高电容性薄膜层8的材料为氧化铱,或为导电聚合物。所述的导电聚合物为聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺它们中的一种,或两种或三种的组合物。
实施例3:与实施例2柔性阵列电极不同的是:所述的铜箔层6有16条,电极点1有16个,按4×4的矩形方阵排列组成阵列电极。
实施例4:与实施例2柔性阵列电极不同的是:所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极,所述的铜箔层6厚度为0.01~0.03mm。
实施例5:为本发明的用于生物体的植入式柔性阵列电极制备方法的基本实施例。用于生物体的植入式柔性阵列电极制备方法包括以下步骤:
用于生物体的植入式柔性阵列电极的制备方法,包括以下步骤:
A、制作具有电极点和导线及焊盘三者铜箔层为一体的阵列电极板:首先对基底4进行预处理,然后在基底4表面上沉积一层铜箔层6,或采用市售的铜箔层与基底成形的型材,再按照电极点1和导线2及焊盘3平面布置结构进行显影曝光,通过喷淋蚀刻处理,得到具有电极点和导线及焊盘三者铜箔层为一体的阵列电极板;
B、热压封装:先按 A步骤阵列电极板的基底4同样大小制作绝缘覆盖膜5;然后在绝缘覆盖膜5上预制与阵列电极板的基底4上电极点的铜箔层和焊盘的铜箔层相对应的孔;再将绝缘覆盖膜5覆盖在基底4表面上,绝缘覆盖膜5上预制的孔露出电极点的铜箔层和焊盘的铜箔层;最后经过热压合,使绝缘覆盖层5与导线2的铜箔层及基底4无铜箔层的表面紧密贴合;
C、镀金:对B步骤中绝缘覆盖层5所有孔下的电极点的铜箔层和焊盘的铜箔层它们的表面进行镀金处理,使电极点的铜箔层和焊盘的铜箔层具有抗腐蚀性能;
D、电化学修饰电极点:将C步骤镀有镀金层的电极点置于高电容性材料的沉积液中,通过电化学方法对电极点1镀金层表面沉积一层高电容性薄膜层8,用于提高电极的电荷传输能力和生物相容性。
实施例6:为在实施例5柔性阵列电极制备方法的基础上进一步实施例。所述的电化学方法是恒电位法,或恒电流法,或三角波电位扫描方法。所述的恒电位方法,其工作电压为0.6V~1V;所述的恒电流方法,其电流大小为0.1mA/cm2~10mA/cm2;所述的三角波电位扫描,其电位0.05V~0.55V,该电位是相对标准甘汞电极电位。
实施例7:为本发明用于生物体的植入式柔性阵列电极及其制备方法一个优选的实施例。
如图1、2所示,用于生物体的植入式柔性阵列电极,包括柔性的基底4,该基底4表面沉着有4条并列的条状铜箔层6,每条铜箔层6的一端为电极点1的铜箔层,另一端为焊盘3的铜箔层,中部铜箔层为导线2;电极点1的铜箔层上和焊盘3的铜箔层上还镀有镀金层7;电极点1的镀金层7之上还覆盖有高电容性薄膜层8;导线2的铜箔层宽度小于圆形的电极点1的铜箔层的直经;基底4裸露的表面及导线2的铜箔层表面上有绝缘覆盖层5;阵列电极制备方法步骤如下:
A、制作具有电极点和导线及焊盘三者铜箔层为一体的阵列电极板:首先对聚酰亚胺薄膜制成的基底4进行预处理,然后在基底4表面上沉积一层铜箔层6,再按照电极点1和导线2及焊盘3平面布置结构进行显影曝光,通过喷淋蚀刻处理,得到阵列的电极点和导线及焊盘三者铜箔层为一体的阵列电极板;
也可以利用市场商业化的Kapton杜邦制造厚度为0.05mm现有沉积有铜箔层成型产品来制作,具体步骤是:将购得的大块沉积有铜箔层产品裁剪成合适的大小后,按照预置的电极点1和导线2及焊盘3平面布置结构样式贴干磨进行显影曝光,通过喷淋蚀刻药液处理,得到电极点1和导线2及焊盘3的铜箔层阵列,本实施施例铜箔层6有4条,电极点1有4个,按2×2的矩形方阵排列组成阵列电极。每个电极点1的铜箔层直经为0.35mm,相邻电极点1铜箔层之间距离为0.8mm,铜箔层厚为0.03mm。
B、热压封装:先按 A步骤阵列电极板的基底4同样大小制作聚酰亚胺薄膜作为绝缘覆盖膜5,厚度约为0.05mm,然后在绝缘覆盖膜5上预制与阵列电极板的基底4上电极点的铜箔层和焊盘的铜箔层相对应的孔;再将绝缘覆盖膜5覆盖在基底4表面上,绝缘覆盖膜5上预制的孔露出电极点的铜箔层和焊盘的铜箔层最后再经过热压合,使绝缘覆盖层5与导线2的铜箔层6及基底4无铜箔层的表面紧密贴合;
C、镀金:对B步骤中绝缘覆盖层5所有孔下的电极点的铜箔层和焊盘的铜箔层它们的表面进行镀金处理,镀金厚度为0.0002mm,使电极点的铜箔层和焊盘的铜箔层具有抗腐蚀性能;
D、电化学修饰电极点:将C步骤完成了镀金层的电极点浸泡在石墨烯或是碳纳米管掺杂的乙撑二氧噻吩的沉积液中,焊盘3放置于沉积液外,外部仪器与焊盘引线9连接,通过三电极体系,对电极点1施加1V的恒电位条件修饰300s,修饰后的电极点镀有一层厚度为0.0005mm致密的聚乙撑二氧噻吩高电容性薄膜层8,用于提高电极的电荷传输能力和生物相容性。
所述的电化学方法还可以是恒电流法,或三角波电位扫描方法。所述的恒电流方法,其电流大小为0.1mA/cm2~10mA/cm2;所述的三角波电位扫描,其电位0.05V~0.55V,该电位是相对标准甘汞电极电位。
实施例8:为本发明用于生物体的植入式柔性阵列电极及其制备方法又一个优选的实施例。与实施例7不同的是:铜箔层6有16条,电极点1有16个,按4×4的矩形方阵排列组成阵列电极;每个电极点1的铜箔层直经为0.35mm,相邻电极点1铜箔层之间距离为0.8mm,铜箔层厚为0.03mm。
本实施例采用4×4阵列电极用于大鼠脑皮层图谱(cortical mapping)的记录。通过本实施例的阵列电极,可以限定在4mm×4mm的区域内,放置在大鼠运动区皮层上方,对应大鼠的脑皮层运动区域。若采用其他数量的阵列电极个数,应根据所需阵列电极的面积大小而定。
本方案得到的阵列电极的电极点1和导线2及焊盘3作为导体的全部为为基底上的铜箔,成本低廉,采用柔性线路板技术制备的阵列电极工艺可靠、易于批量生产。本方案在电极点与焊盘上镀金,并在电极点上采用电化学方法修饰了一层石墨烯掺杂的导电聚合物。导电聚合物的高电容性能极大的提升了电极点的电荷传输能力。本方案得到的单个电极点最大安全注入电荷密度达到3mC/cm2,满足脑皮层图谱记录1mC/cm2以上刺激强度的需求,而现有技术方案得到的纯金、纯铂阵列电极最大安全注入电荷密度仅为0.15~0.2mC/cm2,无法应用于脑图谱的记录。本方案制备的柔性阵列电极可以通过手术固定在大鼠头部,可以实现大鼠头部16个点的部位的图谱记录,并且可以在大鼠清醒条件下实现多天的动态监测,较目前的针电极刺激记录有明显的提升效果。
本发明权利要求保护范围不限于上述实施例。
Claims (14)
1.一种用于生物体的植入式柔性阵列电极,其特征在于,包括柔性的基底(4),该基底(4)表面沉着有至少2条并列的条状铜箔层(6),每条铜箔层(6)的一端为电极点(1)的铜箔层,另一端为焊盘(3)的铜箔层,中部铜箔层为导线(2);电极点(1)的铜箔层上和焊盘(3)的铜箔层上还镀有镀金层(7);电极点(1)的镀金层(7)之上还覆盖有高电容性薄膜层(8);导线(2)的铜箔层宽度小于圆形的电极点(1)的铜箔层的直经;基底(4)裸露的表面及导线(2)的铜箔层表面上有绝缘覆盖层(5)。
2.根据权利要求1所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极,其特征在于,所述的电极点(1)的铜箔层的直经为0.21~5mm,电极点间距0.3~1mm。
3.根据权利要求1所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极,其特征在于,所述的铜箔层(6)有2条,电极点(1)有2个,单列组成阵列电极。
4.根据权利要求1所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极,其特征在于,所述的铜箔层(6)有4条,电极点(1)有4个,按2×2的矩形方阵排列组成阵列电极。
5.根据权利要求1所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极,其特征在于,所述的铜箔层(6)有16条,电极点(1)有16个,按4×4的矩形方阵排列组成阵列电极。
6.根据权利要求1所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极,其特征在于,所述的基底(4)和绝缘覆盖层(5)均为聚合物薄膜,该聚合物薄膜由聚酰亚胺,或聚二甲基硅氧烷,或聚对二甲苯材料制成,厚度均为0.01~0.03mm。
7.根据权利要求1所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极,其特征在于, 所述的铜箔层(6)厚度为0.01~0.2mm。
8.根据权利要求1所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极,其特征在于, 所述的铜箔层(6)厚度为0.01~0.03mm。
9.根据权利要求1所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极,其特征在于, 所述的镀金层(7)的厚度为0.00002~0.001mm;高电容性薄膜层(8)厚度为0.00002~0.001mm。
10.根据权利要求1所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极,其特征在于, 所述的高电容性薄膜层(8)的材料为氧化铱,或为导电聚合物。
11.根据权利要求7所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极,其特征在于, 所述的导电聚合物为聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺及其衍生物它们中的一种,或两种或三种的组合物。
12.一种权利要求1所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、制作具有电极点和导线及焊盘三者铜箔层为一体的阵列电极板:首先对基底(4)进行预处理,然后在基底(4)表面上沉积一层铜箔层(6),或采用市售的铜箔层与基底成形的型材,再按照电极点(1)和导线(2)及焊盘(3)平面布置结构进行显影曝光,通过喷淋蚀刻处理,得到具有电极点和导线及焊盘三者铜箔层为一体的阵列电极板;
B、热压封装:先按 A步骤阵列电极板的基底(4)同样大小制作绝缘覆盖膜(5);然后在绝缘覆盖膜(5)上预制与阵列电极板的基底(4)上电极点的铜箔层和焊盘的铜箔层相对应的孔;再将绝缘覆盖膜(5)覆盖在基底(4)表面上,绝缘覆盖膜(5)上预制的孔露出电极点的铜箔层和焊盘的铜箔层;最后经过热压合,使绝缘覆盖层(5)与导线(2)的铜箔层及基底(4)无铜箔层的表面紧密贴合;
C、镀金:对B步骤中绝缘覆盖层(5)所有孔下的电极点的铜箔层和焊盘的铜箔层它们的表面进行镀金处理,使电极点的铜箔层和焊盘的铜箔层具有抗腐蚀性能;
D、电化学修饰电极点:将C步骤镀有镀金层的电极点置于高电容性材料的沉积液中,通过电化学方法对电极点(1)镀金层表面沉积一层高电容性薄膜层(8),用于提高电极的电荷传输能力和生物相容性。
13.根据权利要求12所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极的制备方法,其特征在于,所述的电化学方法是恒电位法,或恒电流法,或三角波电位扫描方法。
14.根据权利要求13所述的用于生物体的植入式柔性阵列电极的制备方法,其特征在于,所述的恒电位方法,其工作电压为0.6V~1V;所述的恒电流方法,其电流大小为0.1mA/cm2~10mA/cm2;所述的三角波电位扫描,其电位0.05V~0.55V,该电位是相对标准甘汞电极电位。
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