CN109567782B - 结合有光波导的神经探针及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种结合有光波导的神经探针的制造方法。结合有光波导的神经探针的制造方法包括下列步骤。一灌模步骤，提供一形成有至少一凹槽的基体。一设置步骤，将一设置有多个电极部的基板设置并覆盖在基体的凹槽上。一结合步骤，通过一固化处理，使感光黏剂固化形成一光波导并与基板相互结合。一脱模步骤，将基体自光波导及基板移除，基板与光波导形成一成品。

Description

结合有光波导的神经探针及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种神经探针，且特别是有关于一种结合有光波导的神经探针及其制造方法。

背景技术

现行探针，例如植入式可挠性神经探针，通常用于生物体，即人体或动物体的特定位置进行检测。举例而言，当神经探针对脑部的特定位置进行检测时，则可将神经探针植入脑部的一预估深度，然后神经探针的一面的前端则设置有多个微电极部可对应特定脑区，并获得该特定脑区的神经活动信息。

生物体内有一种特定基因，可被光调控，故该特定基因在一光源照射后，该特定基因受到光源的光线的刺激而产生神经活动信息，因此在神经探针植入该特定基因所在的特定区域后，则可通过探针的微电极部获得该特定基因的神经活动信息。

目前针对该特定基因所提供的照射光源，通常是将一光纤设置在与神经探针的该面相对的神经探针的另一面，意即相对神经探针设置微电极部的那个面的另一面；在神经探针植入特定区域时，通过光纤将光源同时导入该特定区域借以调控该特定基因。

然而，光纤的材质都不是属于生物兼容性的材质，且与神经探针的另一面之间相互结合，还是会有一定的间隙产生，倘若通过涂一黏性材质在神经探针及光纤之间则会增加整体厚度。光纤的维度较大且一般使用的光纤的体积几乎已无法加以限缩，因此不适合做微小化的应用。

此外，照射的光源也可以是一光波导，同样地，是将光波导设置在与神经探针的该面相对的神经探针的另一面，光波导可由半导体制程方式形成，然而，光波导的制程方式除制作过程繁琐外, 其所花费的时间长，耗费的人力多，且制程成本高，因此在有限的费用下，无法因应各种不同需求都制作出相应的光波导，能取得神经活动信息的范围更加受限。

因此，亟需提出一种结合有光波导的神经探针及其制造方法，可依需求快速地制作出相应的光波导，且更直接形成在神经探针上，以提升使用性及功能性。

发明内容

因此，本发明提出一种结合有光波导的神经探针及其制造方法，可依需求快速地制作出相应的光波导，且其光波导直接形成于带有电极的基板以形成一神经探针，除可依需求并快速制作出各种外型的光波导外，还可缩小整体体积以达到微小化，以节省成本、人力及时间同时提升使用性及功能性，更因结合有光波导的神经探针可微小化而可缩小侵入生物体所需开设的开口，进而降低整体的负担。

根据本发明的一实施例，提出一种结合有光波导的神经探针的制造方法。制造方法包括下列步骤。一灌模步骤，提供一形成有至少一凹槽的基体，将感光黏剂填入于该凹槽中。一设置步骤，将一设置有多个电极部的基板设置并覆盖在基体的凹槽上。一结合步骤，通过一固化处理，使感光黏剂固化形成一光波导并与基板相互结合。一脱模步骤，将基体自光波导及基板移除，基板与光波导形成一成品。

在一些实施例中，在灌模步骤中，还包括基体的一侧面还形成一开口，开口连通凹槽，一导光单元及/或一发光单元的一端穿设开口并设置在凹槽中，导光单元及/或发光单元的该端还浸入感光黏剂中。

在一些实施例中，还包括在脱模步骤后，成品的光波导的一端连接一发光单元。

在一些实施例中，在设置步骤中，基板的一面还覆盖在凹槽上，各电极部还设置在该面上并对应该基体。

在一些实施例中，在设置步骤中，基板的一面还覆盖在凹槽上，各电极部还设置在相对该面的该基板的另一面上。

在一些实施例中，在结合步骤中，固化处理包括提供一光源对感光黏剂进行照射，使感光黏剂固化以形成光波导。

在一些实施例中，感光黏剂为一高透明感光胶黏剂。

根据本发明的一实施例，提出一种神经探针。神经探针包括一基板、多个电极部以及一光波导。各电极部分别设置基板的一面。其中，光波导通过前述的结合有光波导的神经探针的制造方法以与基板的该面或基板的相对该面的另一面相互结合。

根据本发明的一实施例，提出一种神经探针。神经探针包括一基板、多个电极部以及一光波导。其中，电极部设置基板的一面，光波导设置于基板的该面或相对该面的另一面，光波导由一固化的感光黏剂形成。

在一些实施例中，感光黏剂为一高透明感光胶黏剂。

本发明相对于现有技术其有益效果在于，本发明的神经探针，其可依需求通过带有凹槽的基体及感光黏剂以快速制作成一光波导并同时形成在设置有多个电极部的基板以形成一成品，即神经探针，除可快速地制作出各种外型的光波导外，还可缩小整体体积以达到微小化，还可使侵入人体或动物体的开口缩小，进而降低整体的负担。

附图说明

图1为依照本发明一实施例的神经探针的结构示意图。

图2为依照本发明另一实施例的神经探针的结构示意图。

图3为依照本发明一实施例的结合有光波导的神经探针的制造方法的流程图。

图4A至图4E为依照本发明一实施例的结合有光波导的神经探针的制造流程的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特列举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

以下将详述本发明的各实施例，并配合附图作为例示。除了这些详细描述之外，本发明还可以广泛地施行在其他的实施例中，任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本发明的保护范围内。在说明书的描述中，为了使读者对本发明有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本发明可能在省略部分或全部这些特定细节的前提下，仍可实施。此外，众所周知的步骤或组件并未描述于细节中，以避免造成本发明不必要的限制。附图中相同或类似的组件将以相同或类似附图标记来表示。特别注意的是，附图仅为示意之用，并非代表组件实际的尺寸或数量，除非有特别说明。

图1为依照本发明一实施例的神经探针的结构示意图。如图1所示，一神经探针100包括一基板110、多个电极部120a、120b以及一光波导130。其中，基板110具有相对二面，多个电极部120a、120b分别设置在基板110的相对二面的其中之一，光波导130设置在基板110的相对二面的其中之一，换言之，多个电极部120a、120b分别设置在基板110的一面，光波导130设置在基板110的该面或设置在基板110的相对该面的另一面。本实施例的神经探针100，可以是一植入式可挠性神经探针。电极部120a、120b可以是感测电极，用以作为获得神经电气感测的用途或获得神经活动信息等。但本发明并不加以限制。

如图1所示，于一实施例，多个电极部120a、120b分别设置在基板110的一面，同时光波导130设置在基板110的该面，意即，多个电极部120a、120b与光波导130都分别设置在基板110的同一面上。

图2为依照本发明另一实施例的神经探针的结构示意图。如图1及图2所示，图2的神经探针200及其多个电极120a、120b分别与图1的神经探针100及其多个电极120a、120b可具有相同的执行方式、运作及动作，相同的组件且以相同附图标记表示，故于此不再赘述。图1的神经探针100与图2的神经探针200其主要差别在：图2的神经探针200，多个电极部120a、120b分别设置在基板110的一面，光波导130设置在基板110的另一面，意即，多个电极部120a、120b及光波导130分别设置在基板110的相对二面。

如图1及图2所示，基板110还具有一后端111、一中段112及一针状前端113，中段112位于后端111及针状前端113之间，多个电极部120a、120b分别设置在基板110的后端111及针状前端113。于实施例中，后端111及针状前端113可分别设置有数量相同的多个电极部120a、120b，后端111的电极部120b则分别电连接针状前端113的电极部120a以进行信号的传输，后端111的电极部120b还电连接一外部装置(图未示)，外部装置可接收针状前端112的电极部120a测得的信号更可对针状前端112的电极部120a发送信号。

本实施例的光波导130，与基板110的该面或基板110的相对该面的另一面相互结合，还可以是形成在基板110的该面或基板110的相对该面的另一面。光波导130还设置或形成在基板110的针状前端113的部分、中段112及后端111，换言之，光波导130的一端与基板110的后端111相互结合，光波导130的另一端与基板110的针状前端113的部分相互结合。当光波导130设置在基板110的该面时，后端111的电极部120b环设在光波导130的一端的周围，针状前端113的电极部120a也环设在光波导130的另一端的周围。当光波导130设置在基板110的另一面时，则不受到基板110的该面的电极部120a、120b的限制，光波导130可设置或形成在基板110的另一面上的任何一个位置。但本发明不并加以限制。

于一实施例，光波导130由一固化的感光黏剂130'形成，感光黏剂130'的材质于实施上可以是一具有生物兼容性材质的感光胶体，还可以是一具有生物兼容性的高透明感光材料的胶体，例如，一紫外线硬化胶等。且感光黏剂130’为一液态的胶体，在通过一固化处理后，则形成固化的感光黏剂130’，因此固化的感光黏剂130’为固态。本实施例的固化处理则可以通过一光源(图未示)照射感光黏剂130’，使感光黏剂130’固化而成型并形成光波导130。于实施上，光源可以是一紫外光，但本发明并不加以限制。

此外，图1的神经探针100与图2的神经探针200另一个差别在：

图1的神经探针100连接一导光单元300的一端，而图2的神经探针200连接一发光单元400的一端。

如图1所示，神经探针100可通过导光单元300将一光源(图未示)导入光波导130中。进一步言，光波导130形成或设置在基板110上且光波导130的一端连接导光单元300的一端。导光单元300可以是一光纤，还可以是一具有导光材料的单元。

如图2所示，神经探针200可通过发光单元400产生并发射一光源(图未示)至光波导130中。进一步言，光波导130形成或设置在基板110上且光波导130的一端连接发光单元400的一端。发光单元400可以是一发光二极管，还可以是一具有发光材料的单元。

于另一实施例，神经探针100的光波导130的一端还可连接发光单元400的一端(图未示)。

于另一实施例，图2的神经探针200的光波导130的一端还可连接导光单元300的一端。(图未示)

于另一实施例中，神经探针100、200还具有多个光波导130(图未示)，因此光波导130的一端可分别连接发光单元400及/或导光单元300。

图3为依照本发明一实施例的结合有光波导的神经探针的制造方法的流程图。图4A至图4E为依照本发明一实施例的结合有光波导的神经探针的制造流程的结构示意图。如图1至图4A至图4E所示，以下更以流程图详细说明结合有光波导的神经探针的制造方法。然而，图3的流程步骤并不局限应用于图1、图2及图4A至图4E的结合有光波导130的神经探针100、200。图1、图2及图4A至图4E的结合有光波导130的神经探针100、200也不局限应用于图3的流程步骤。

于本实施例中，提供一基板110，多个电极部120a、120b设置在基板110的一面，其中，结合有光波导130的神经探针500的制造方法，包括下列的步骤。

在步骤S01中，灌模步骤，提供一形成有一凹槽的基体，将感光黏剂填入凹槽中。

如图4A至图4C所示，基体600形成有至少一凹槽600g，故基体600的凹槽600g可依据需求为一个或一个以上。倘若基体600具有多个凹槽600g，各凹槽600g之间还可以相互连通或不连通，或部分连通。于实施上，基体600及其所形成的凹槽600g可以依不同需求以设计成各种态样再通过3D打印机打印而成，或通过雷射切割或高压水磨等技术对一硬材结构体进行打磨及/或切割以得到所需要的态样的模具或治具。基体600的凹槽600g的截面或俯视的形状可以是一1字型、一I字型或一T字型等，凹槽600g则可以为一楔形体，但本发明并不加以限制。基体600的材质可以是一有机聚合物材料，还可以是一高分子有机硅化合物，例如：聚二甲基硅氧烷。

于一实施例，在灌模步骤中，还包括基体600的一侧面还形成一开口600o，开口连通凹槽600g，一导光单元300及/或一发光单元400的一端穿设开口600o并设置在凹槽600g中，导光单元300及/或该发光单元400的该端还浸入感光黏剂130’中。在此以导光单元300的该端穿设开口600o并设置在凹槽600g中为例，在灌模步骤中，且在将感光黏剂130’填入凹槽600g之前，基体600的一侧面还可以形成开口600o，而基体600的开口600o也依需求可以形成一个或多个。而导光单元300的一端，可穿过开口600o并设置在同一个凹槽600g中或不同的凹槽600g中。然后，再将感光黏剂130’填入凹槽600g，使导光单元300的该端还浸入感光黏剂130’中。

于实施例中，感光黏剂130’可以是一液态的感光胶体。填入的感光黏剂130’所形成的水平面130s还可以与基体600的一面600s在同一平面上(如图4C所示)。或填入的感光黏剂130’所形成的水平面130s低于基体600的该面600s (图未示)，换言之，感光黏剂130’所形成的水平面130s与基体600的该面600s之间有一预设距离。但本发明并不加以限制。

在步骤S02中，设置步骤，将一设置有多个电极部的基板设置并覆盖在基体的凹槽上。

如图4D所示，在设置步骤中，基板110的相对两面的其中之一可设置并覆盖在基体600的凹槽600g上，意即，基板110的一面或另一面可覆盖在基体600的凹槽600g上。多个电极部120a、120b还设置在基板110的一面，当基板110的另一面覆盖在基体600的凹槽600g上时，则基板110的另一面与基体600的该面600s相对应，且基板110的该面上的多个电极部120a、120b没有对应基体600。

于另一实施例，当基板110的该面覆盖在基体600的凹槽600g上时(图未示)，则基板110的该面与基体600的该面600s相对应，且基板110的该面上的多个电极部120a、120b还对应基体600。基板110上的多个电极部120a、120b还环绕对应在凹槽600g的周围(图未示)。

于实施例中，基板110的后端111则还邻设在基体600的开口600s(图未示)。意即，导光单元300及/或发光单元400都是设置在基板110的后端111处，以进行导光或是发光。

于实施上，图4D的基板110及其多个电极分别与图1及图2的基板110及其多个电极120a、120b可具有相同的执行方式、运作及动作，故于此不再赘述。

在步骤S03中，结合步骤，通过一固化处理，使感光黏剂固化形成一光波导并与基板相互结合。

如图4D所示，在结合步骤中，固化处理包括提供一光源(图未示)对感光黏剂130’进行照射，使感光黏剂130’固化以形成光波导130。举例而言，当基板110设置在基体600上时，则基板110的另一面可与感光黏剂130’相互接触，然后再进行固化处理，提供光源对感光黏剂130’进行照射，则感光黏剂130’则固化在凹槽600g中成形，并形成光波导130。

于另一实施例，当然基板110的另一面也可以不需要与感光黏剂130’相互接触。则在进行固化处理时，当提供的光源对感光黏剂130’进行照射，则感光黏剂130’因此膨涨而使感光黏剂130’与基板110相互接触，且感光黏剂130’固化并在凹槽600g中成形以形成光波导130。

由于感光黏剂130’具有黏性，因此当感光黏剂130’与基板110相接触时，则感光黏剂130’可与基板110相互结合并黏合，再通过光源照射感光黏剂130'后，感光黏剂130’由液态转为固态而固化，则固化的感光黏剂130’则可牢固地贴附在基板110上且同时固化的感光黏剂130'则成型为光波导130。于实施例中，光源可以是一紫外光。

由于固化的感光黏剂130’，即光波导130与基板110的黏合程度很好，且接合度及接合完整度高，光波导130与基板110之间并无间隙，因此，光波导130还可以顺利导光。于实施上，光波导130可与一雷射系统(图未示)相连接以顺利导光。

更于感光黏剂130'固化前先设置导光单元300及/或发光单元400在凹槽600g中，使固化的感光黏剂130'所成型的光波导130也可无缝地与导光单元300及/或发光单元400相连接，则在光波导130导光时，其光源隅合的效果更佳。

本实施例中，通过本实施例的光波导130的制作方法，有效快速的依据需求设计需要的基体600及至少一个凹槽600g，再于填入感光黏剂130’后进行固化处理，以快速制作不同需求的结合有不同类型或样态的光波导130的神经探针500。

在步骤S04中，脱模步骤，将基体自光波导及基板移除，基板与光波导形成一成品。

如图4E所示，于脱模步骤时，由于光波导130及基板110相互结合，且黏合地十分牢固，因此光波导130及基板110可自基体600脱模，而形成一成品，即形成一神经探针500。

于另一实施例，也可在相互结合的光波导130及基板110形成成品后，即形成神经探针500时，还在基板110的后端111，光波导130的一端连接发光单元400及/或导光单元300(图未示)。但本发明并不加以限制。

综合上述，神经探针100、200、500的光波导130，其通过在基体600的凹槽600g内填入感光黏剂130’，带有电极部120a、120b的基板110再覆盖于基体600的凹槽600g上，于感光黏剂130’固化的同时，则成型以形成光波导130。同时，光波导130还黏合或结合在基板110上形成结合光波导130的神经探针100、200、500，由于光波导130的制造方式快速，且于制造完成的同时还直接黏合或结合在带有电极的基板110上，因此光波导130与基板110之间没有任何间隙，还可以因应不同需求快速地设计开模制成具有不同形状的凹槽600g的基体600，故就制作基体600及多个凹槽600g以及制作光波导130并同时与基板110相互黏合而言，除了节省时间、人力及费用外，还可因应不同需求将光波导130微小化，使神经探针100、200、500整体体积更加缩小，又使用的感光黏剂130’为属于与生物兼容性的材料，因此还能应用及使用在生物体上，且微小化的体积使生物体相对开设的侵入的开口也可更加缩小，进而减轻生物体的整体的负担。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中的相关技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，但这些更动与润饰都应属于本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种结合有光波导的神经探针的制造方法，其特征在于，包括下列步骤：

一灌模步骤，提供一形成有至少一凹槽的基体，将一感光黏剂填入于该凹槽中;

在该灌模步骤中，还包括该基体的一侧面形成一开口，该开口连通该凹槽，一导光单元及/或一发光单元的一端穿设该开口并设置在该凹槽中，该导光单元及/或该发光单元的该端还浸入该感光黏剂中；

一设置步骤，将一设置有多个电极部的基板设置并覆盖在该基体的该凹槽上；

一结合步骤，通过一固化处理提供一光源对该感光黏剂进行照射，使该感光黏剂固化形成一光波导并与该基板相互结合；以及

一脱模步骤，将该基体自该光波导及该基板移除，该基板与该光波导形成一成品。

2.根据权利要求1所述的结合有光波导的神经探针的制造方法，其特征在于，还包括在脱模步骤后，该光波导的一端连接该发光单元及/或该导光单元。

3.根据权利要求1所述的结合有光波导的神经探针的制造方法，其特征在于，在该设置步骤中，该基板的一面还覆盖在该凹槽上，这些电极部还设置在该面上并对应该基体。

4.根据权利要求1所述的结合有光波导的神经探针的制造方法，其特征在于，在该设置步骤中，该基板的另一面还覆盖在该凹槽上，这些电极部还设置在相对该面的该基板的一面上。

5.根据权利要求1所述的结合有光波导的神经探针的制造方法，其特征在于，该感光黏剂为一高透明感光胶黏剂。

6.一种神经探针，其特征在于，包括：

一基板；

多个电极部，分别设置在该基板的一面；以及

一光波导，通过如权利要求1的神经探针的光波导的制造方法以与该基板的该面或该基板的相对该面的另一面相互结合。

7.一种神经探针，其特征在于，包括：

一基板，具有一针状前端；

多个电极部，设置在该基板的一面；

一光波导，通过如权利要求1所述的神经探针的光波导的制造方法以设置于该基板的该面或相对该面的另一面，该光波导由一固化的感光黏剂形成，其中，靠近于该针状前端的电极部环设在该光波导的一端的周围；以及

一导光单元及/或一发光单元，穿设于该光波导中，并且该光波导的另一端连接该导光单元及/或一发光单元的一端。

8.根据权利要求6或7所述的神经探针，其特征在于，该感光黏剂为一高透明感光黏剂。

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