CN110237420A - 一种包含氧化石墨烯的听性脑干刺激电极及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种包含氧化石墨烯的听性脑干刺激电极及其制作方法，包括设置在刺激器上的片式回路电极、环式回路电极、电极导线和刺激电极，电极导线一端与刺激器连接；另一端与刺激电极连接；刺激电极包括氧化石墨烯载体、19‑24个电极触点、第一电极固定孔和第二电极固定孔、电极触点设置在氧化石墨烯载体上与每根所述电极导线连接，第一电极固定孔和第二电极固定孔分别设置在氧化石墨烯载体的两端。本发明的氧化石墨烯载体能更好地承担电极载体的功能，并诱导神经元细胞分化，还具备优异的抗菌性，达到更好的恢复听声能力的效果。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械领域，特别涉及一种包含氧化石墨烯的听性脑干刺激电极。
背景技术
众所周知，深度耳聋的患者可以用植入电子耳蜗(cochlear implant，CI)的方法来改善听力。但是，对于那些耳蜗神经受损甚至神经功能完全丧失的患者，由于缺乏完整的蜗神经功能而无法通过电子耳蜗来改善其听力，听觉脑干电极植入(auditor brainstemplant，ABI)即为这些缺乏完整的蜗神经功能患者所设计。
听性脑干植入，即将电极植入脑干蜗核后，通过体外接收器讲声音信号转换成电信号刺激蜗神经从而形成听觉通路。ABI适用于2型神经纤维瘤病(neurofibromtosis type2，NF2)、鼓室气化不良、神经性耳聋、植入人工耳蜗效果不佳等患者。目前我国此类患者约有10万人，且每年以约6000人的速度增长，所以迫切需要此项新的治疗技术。
听性脑干植入体直接作用于脑干，故对电极载体的安全性、无菌性要求更高，现有技术一般采用医用硅胶，仅具有固定作用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能更好地与脑干蜗神经核接触，具有优异的抗菌性，促进神经元生长，具有良好的生物相容性的包含氧化石墨烯的听性脑干刺激电极。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种包含氧化石墨烯的听性脑干刺激电极，包括设置在刺激器上的片式回路电极、环式回路电极、电极导线和刺激电极，其中，
所述片式回路电极设置在刺激器上，刺激器连接接收线圈，接收线圈上设置内磁体，与听性脑干刺激系统中的体外部分通过磁性吸力连接；
所述环式回路电极设置在硅胶包塑的所述电极导线外一周，靠近刺激器，与片式回路电极一同起到刺激电极刺激时的电路回路作用；
所述电极导线一端与刺激器连接；另一端与刺激电极连接；
所述刺激电极包括氧化石墨烯载体、19-24个电极触点、第一电极固定孔和第二电极固定孔、电极触点设置在氧化石墨烯载体上与每根所述电极导线连接，第一电极固定孔和第二电极固定孔分别设置在氧化石墨烯载体的两端。
优选地，所述氧化石墨烯载体包括氧化石墨烯薄层或粉末、绝缘材料。
优选地，所述电极触点为帽形，电极触点的帽形底部露出氧化石墨烯载体。
基于上述目的，本发明还提供了一种包含氧化石墨烯的听性脑干刺激电极的制作方法，
S10，对电极触点进行冲压和清洗，将电极导线与电极触点通过焊接相连；
S20，整理电极导线，将焊接电极触点的一端对齐，另一端将多余的电极导线剪掉；
S30，将调制好的氧化石墨烯薄层或粉末和绝缘材料的混合物注入模具一半深度，进行一次固化，在固化程度80％时，将电极触点交错排列，放入模具内；
S40，待混合物完全固化后，再将调制好的混合物注入模具，至电极触点没过一半的深度，进行二次烘干固化，形成半包裹电极触点的氧化石墨烯载体；
S50，从模具中起模后，修剪多余氧化石墨烯载体，
其中，氧化石墨烯薄层或粉末的制作方法包括以下步骤：
S31，配制比例8:1-9:1的浓硫酸和浓磷酸的混酸200ml-300ml,放入干净干燥的烧杯中，待用；称取8g-12g高锰酸钾，待用；
S32，取1.5g-3g石墨置于反复洗刷干净干燥的500mL大烧杯中，将上述混酸缓慢沿杯壁倒入盛有石墨的烧杯中，待用；
S33，将油浴锅中加水，预热至50℃，再将上述混合反应物置于其中，用磁力搅拌器搅拌上述混合反应物；
S34，加入待用的高锰酸钾；
S35，将一张大滤纸盖住烧杯口，再将反应体系在50℃下加热6小时；
S36，在50℃加热和搅拌条件下向混合物中加入稀释后的双氧水，直到溶液颜色由黑色变成淡紫色到亮黄色，并不再产生气泡；
S37，将上述反应体系于50℃加热并搅拌3小时后，冷却至室温，进行离心洗涤及烘干。
优选地，所述S37中离心洗涤及烘干包括以下步骤：
S371，将冷却至室温的反应体系分到若干个烧杯中，分别加水稀释；
S372，将上述加水稀释后的反应物以9000rpm每次离心3-5min，pH值约等于6；
S373，在离心洗涤至少5次后，将得到的离心沉淀物稀释，存入棕色瓶或离心管中90℃下烘干为止。
优选地，所述浓硫酸浓度为98％，浓磷酸浓度为85％。
优选地，所述S34中，高锰酸钾加入持续1小时，反应体系温度为50±1℃。
本发明的有益效果在于：包含氧化石墨烯的听性脑干刺激电极的氧化石墨烯载体能与脑干蜗神经良好贴合，氧化石墨烯能够诱导神经元细胞分化，还具备优异的抗菌性，与现有技术中均采用医用硅胶相比，在促进神经元细胞的增殖和转化，以及提升神经突的数量等方面不具备本发明的神经接口材料的特性，以最终达到更好的恢复听声能力的效果。
附图说明
图1为本发明包含氧化石墨烯的听性脑干刺激电极的植入体结构示意图；
图2为本发明包含氧化石墨烯的听性脑干刺激电极的放大图；
图3为本发明包含氧化石墨烯的听性脑干刺激电极的应用示意图；
图4为本发明包含氧化石墨烯的听性脑干刺激电极制作方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
参见图1-图3，一种包含氧化石墨烯的听性脑干刺激电极，包括设置在刺激器4上的片式回路电极3、环式回路电极5、电极导线6和刺激电极8，其中，
片式回路电极3设置在刺激器4上，刺激器4连接接收线圈1，接收线圈1上设置内磁体2，与听性脑干刺激系统中的体外部分通过磁性吸力连接；
环式回路电极5设置在硅胶包塑的电极导线6外一周，靠近刺激器4，与片式回路电极3一同起到刺激电极8刺激时的电路回路作用；
电极导线6一端与刺激器4连接；另一端与刺激电极8连接；
参见图2，刺激电,8包括氧化石墨烯载体8-1、19-24个电极触点8-2、第一电极固定孔8-3和第二电极固定孔8-4、电极触点8-2设置在氧化石墨烯载体8-1上与每根电极导线6连接，第一电极固定孔8-3和第二电极固定孔8-4分别设置在氧化石墨烯载体8-1的两端。
氧化石墨烯载体8-1包括氧化石墨烯薄层或粉末、绝缘材料。
电极触点8-2为帽形，电极触点8-2的帽形底部露出氧化石墨烯载体8-1。
与上述实施例对应的，本发明还提供了一种包含氧化石墨烯的听性脑干刺激电极的制作方法，步骤流程图参见图4，
S10，对电极触点进行冲压和清洗，将电极导线与电极触点通过焊接相连；
S20，整理电极导线，将焊接电极触点的一端对齐，另一端将多余的电极导线剪掉；
S30，将调制好的氧化石墨烯薄层或粉末和绝缘材料的混合物注入模具一半深度，进行一次固化，在固化程度80％时，将电极触点交错排列，放入模具内；
S40，待混合物完全固化后，再将调制好的混合物注入模具，至电极触点没过一半的深度，进行二次烘干固化，形成半包裹电极触点的氧化石墨烯载体；
S50，从模具中起模后，修剪多余氧化石墨烯载体，
其中，S30中氧化石墨烯薄层或粉末的制作方法包括以下步骤：
S31，配制比例8:1-9:1的浓硫酸和浓磷酸的混酸200ml-300ml,放入干净干燥的烧杯中，待用；称取8g-12g高锰酸钾，待用；
S32，取1.5g-3g石墨置于反复洗刷干净干燥的500mL大烧杯中，将上述混酸缓慢沿杯壁倒入盛有石墨的烧杯中，待用；
S33，将油浴锅中加水，预热至50℃，再将上述混合反应物置于其中，用磁力搅拌器搅拌上述混合反应物；
S34，加入待用的高锰酸钾；油浴锅自带的热电偶测温装置有时并不十分准确，故在油浴锅中加温度计；加入高锰酸钾时，不能一次快速加入，这样会使反应体系的温度急剧增加，为保证温度不至于增加太快，可把高锰酸钾放在一张大滤纸折叠成的凹槽中，在槽底剪一小洞，缓慢滴加；
S35，将一张大滤纸盖住烧杯口，再将反应体系在50℃下加热6小时；
S36，在50℃加热和搅拌条件下向混合物中加入稀释后的双氧水，直到溶液颜色由黑色变成淡紫色到亮黄色，并不再产生气泡；为了使体系温度不至于因为加双氧水而变得太高，先把双氧水稀释再加入烧杯中，用注射器吸取，再把注射器针头插入反应体系的底部缓慢推注射器，使反应体系温度不至于变化太多，加双氧水持续时间约一个小时，整个过程反应体系温度维持在50±1℃。
S37，将上述反应体系于50℃加热并搅拌3小时后，冷却至室温，进行离心洗涤及烘干。
S37中离心洗涤及烘干包括以下步骤：
S371，将冷却至室温的反应体系分到若干个烧杯中，分别加水稀释；
S372，将上述加水稀释后的反应物以9000rpm每次离心3-5min，pH值约等于6；
S373，在离心洗涤至少5次后，将得到的离心沉淀物稀释，存入棕色瓶或离心管中90℃下烘干为止。
S10中浓硫酸浓度为98％，浓磷酸浓度为85％。
S34中，高锰酸钾加入持续1小时，反应体系温度为50±1℃。
在具体应用实施例中，参见图3，为包含氧化石墨烯的听性脑干刺激电极的应用示意图，刺激电极刺激脑干蜗神经背核11，与片式回路电极3和环式回路电极5形成电路回路，完成有效电刺激。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (7)
1.一种包含氧化石墨烯的听性脑干刺激电极，其特征在于，包括设置在刺激器上的片式回路电极、环式回路电极、电极导线和刺激电极，其中，
所述片式回路电极设置在刺激器上，刺激器连接接收线圈，接收线圈上设置内磁体，与听性脑干刺激系统中的体外部分通过磁性吸力连接；
所述环式回路电极设置在硅胶包塑的所述电极导线外一周，靠近刺激器，与片式回路电极一同起到刺激电极刺激时的电路回路作用；
所述电极导线一端与刺激器连接；另一端与刺激电极连接；
所述刺激电极包括氧化石墨烯载体、19-24个电极触点、第一电极固定孔和第二电极固定孔、电极触点设置在氧化石墨烯载体上与每根所述电极导线连接，第一电极固定孔和第二电极固定孔分别设置在氧化石墨烯载体的两端。
2.根据权利要求1所述的包含氧化石墨烯的听性脑干刺激电极，其特征在于，所述氧化石墨烯载体包括氧化石墨烯薄层或粉末、绝缘材料。
3.根据权利要求1所述的包含氧化石墨烯的听性脑干刺激电极，其特征在于，所述电极触点为帽形，电极触点的帽形底部露出氧化石墨烯载体。
4.一种如权利要求1-3所述的包含氧化石墨烯的听性脑干刺激电极的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10，对电极触点进行冲压和清洗，将电极导线与电极触点通过焊接相连；
S20，整理电极导线，将焊接电极触点的一端对齐，另一端将多余的电极导线剪掉；
S30，将调制好的氧化石墨烯薄层或粉末和绝缘材料的混合物注入模具一半深度，进行一次固化，在固化程度80％时，将电极触点交错排列，放入模具内；
S40，待混合物完全固化后，再将调制好的混合物注入模具，至电极触点没过一半的深度，进行二次烘干固化，形成半包裹电极触点的氧化石墨烯载体；
S50，从模具中起模后，修剪多余氧化石墨烯载体，
其中，氧化石墨烯薄层或粉末的制作方法包括以下步骤：
S31，配制比例8:1-9:1的浓硫酸和浓磷酸的混酸200ml-300ml,放入干净干燥的烧杯中，待用；称取8g-12g高锰酸钾，待用；
S32，取1.5g-3g石墨置于反复洗刷干净干燥的500mL大烧杯中，将上述混酸缓慢沿杯壁倒入盛有石墨的烧杯中，待用；
S33，将油浴锅中加水，预热至50℃，再将上述混合反应物置于其中，用磁力搅拌器搅拌上述混合反应物；
S34，加入待用的高锰酸钾；
S35，将一张大滤纸盖住烧杯口，再将反应体系在50℃下加热6小时；
S36，在50℃加热和搅拌条件下向混合物中加入稀释后的双氧水，直到溶液颜色由黑色变成淡紫色到亮黄色，并不再产生气泡；
S37，将上述反应体系于50℃加热并搅拌3小时后，冷却至室温，进行离心洗涤及烘干。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述S37中离心洗涤及烘干包括以下步骤：
S371，将冷却至室温的反应体系分到若干个烧杯中，分别加水稀释；
S372，将上述加水稀释后的反应物以9000rpm每次离心3-5min，pH值约等于6；
S373，在离心洗涤至少5次后，将得到的离心沉淀物稀释，存入棕色瓶或离心管中90℃下烘干为止。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述浓硫酸浓度为98％，浓磷酸浓度为85％。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述S34中，高锰酸钾加入持续1小时，反应体系温度为50±1℃。
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