CN114864137A - 一种基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极及制备方法 - Google Patents

一种基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极及制备方法，在细菌纤维素衬底上方添加软性硅胶粘接层，然后将电极进行贴合和集成；电极由底层聚合物绝缘层、电极金属层和顶层聚合物封装层组成，并将结构设计成离散的蛇形线轮廓，以保证电极的柔顺性。利用细菌纤维素衬底的吸水和失水特性，通过水溶性胶带对具有离散蛇形线轮廓的电极保形转印，溶解水溶性胶带后将细菌纤维素衬底烘干，随后将电极与FPC排线热压连接，并使用密封硅胶进行封装，浸入水中获得湿润的超柔顺皮层脑电极。本发明改善了皮层脑电极的机械性能，赋予电极超高的柔顺性和保湿性，能够显著提高皮层脑电极与大脑皮层表面之间的贴合度，同时有效改善皮层脑电极的信号质量。

Description

一种基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极及制备方法
技术领域
本发明属于生物医电技术领域，具体涉及一种超柔顺皮层脑电极及其制备方法。
背景技术
植入式神经电极的开发属于脑机接口技术中的重要部分，具备电生理记录和神经刺激调制功能，是神经科学的基础研究工具，并且能够在诊断、治疗神经系统疾病的临床应用中发挥重要作用。其中，植入式皮层脑电极可以通过开颅手术植入到大脑皮层表面，精准采集硬脑膜下对应区域的皮层脑电信号，在癫痫灶的检测中有着极为普遍的应用。然而，由于人体运动和内部组织微动引起的大脑运动，对植入式皮层脑电极与不平整的大脑皮层表面的紧密贴合提出了挑战。同时，在临床植入皮层脑电极的过程中，开颅区域的脑脊液蒸发流失，传统的硅胶或聚合物薄膜基底的皮层脑电极与脑组织接触界面逐渐干燥，导致信号质量下降。并且，失去脑脊液保护的硬膜下大脑皮层与电极发生粘黏，容易在外力作用下，造成电极破损或组织出血等问题。因此，开发具有高贴合能力和保湿性的超柔顺皮层脑电极，提高皮层脑电信号的采集质量具有重要意义。
细菌纤维素是一种具有超精细网状结构的高生物相容性材料，具有高吸水性和高保水性，广泛用于外科材料和食品基料。由细菌纤维素制成的薄膜材料具有很强的亲水性和保湿性，在充分吸水的状态下，细菌纤维素本身的重量只占整体重量的1％～3％，因此细菌纤维素薄膜在保湿面膜已有广泛应用；同时，细菌纤维素薄膜具有良好的力学性能和弯曲能力，在湿润状态下能够与不平整表面进行高度贴合，保持贴合面的湿润和封闭环境，已被用于抑制伤口感染等医疗手术上。对于植入式脑机接口，将皮层脑电极与细菌纤维素进行创新性的结合，能够极大改善电极的生物相容性，并显著提高皮层脑电信号的采集性能，具有极为重要的意义。
经对现有技术的检索发现，CN106847554A公开了一种基于细菌纤维素载纳米银线柔性电极的制备方法，通过将纳米银线溶液旋涂在细菌纤维素膜上，然后进行炭化得到柔性电极材料，具有高导电性和优良的力学性能。CN109216048A公开了基于细菌纤维素膜的柔性电极及其制备方法，通过在细菌纤维素纤维上沉积聚多巴胺并浸泡在多种导电溶液中，制得具有高比电容、保留率及循环稳定性的柔性电极。但是上述电极均是作为超级电容器中的储能元件使用，在结构、制备方法和用途上与本文所述的超柔顺皮层脑电极均大不相同，无法作为生物电信号的采集工具。
中国科学院国家纳米科学中心的Ying Fang等人在ACS Applied Materials&Interfaces 2018 10(39),33049-33059撰文：“Bacterial Cellulose as a SupersoftNeural Interfacing Substrate”，通过在热压后的细菌纤维素薄膜上直接沉积电极金属层，并化学沉积氮化硅作为电极的绝缘层，得到的电极具有较高的生物相容性。但是该电极的结构上缺少对金属层底层的封装，电极绝缘性较差，不适合在体液环境中使用，并且氮化硅封装层的硬度较大，降低了电极整体的柔顺性。
在湿润性和高柔顺性的材料选择中，一些研究人员采用了各类水凝胶作为植入式皮层脑电极的衬底材料。Shuntaro Oribe等人在Scientific Reports 9.1,13379(2019)上撰文：“Hydrogel-Based Organic Subdural Electrode with High Conformability toBrain Surface”，采用了PVA水凝胶包裹PDMS衬底电极的结构，与大脑皮层具有良好的贴合，但是该结构导致电极点被水凝胶遮盖，这会对信号的精准采集产生不利影响，并且受限于其制备方法，该电极面积较大且无法离散化，这降低了电极的柔顺性和紧密贴合性。
西南交通大学的Xiong Lu等人在Matter,Volume 5,Issue 4,6April 2022,Pages1204-1223上撰文：“Bioadhesive and conductive hydrogel-integrated brain-machineinterfaces for conformal and immune-evasive contact with brain tissue”，开发了导电水凝胶，作为皮层脑电极与大脑皮层之间的粘合层，提高了电极和大脑皮层的贴合度。但是电极点被导电水凝胶覆盖，降低了信号的时空分辨率，且导致电极远离信号发生区域，进一步降低了信号的采集质量。
综上所述，目前报道的细菌纤维素很少有应用在皮层脑电极上，并且未能解决电极的封装问题。而选择与细菌纤维素功能接近的水凝胶制备的皮层脑电极，虽然可以改善皮层脑电极的某单一性能，但是未能达到细菌纤维素同时具备的高柔顺性和保湿性的特点，并且在制备方法上存在电极点被覆盖、信号时空分辨率低等缺点。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极及制备方法，在细菌纤维素衬底上方添加软性硅胶粘接层，然后将电极进行贴合和集成；电极由底层聚合物绝缘层、电极金属层和顶层聚合物封装层组成，并将结构设计成离散的蛇形线轮廓，以保证电极的柔顺性。利用细菌纤维素衬底的吸水和失水特性，通过水溶性胶带实现对具有离散蛇形线轮廓的电极保形转印，溶解水溶性胶带后将细菌纤维素衬底烘干，随后将电极与FPC排线热压连接，并使用密封硅胶进行封装，浸入水中获得湿润的超柔顺皮层脑电极。本发明改善了皮层脑电极的机械性能，赋予电极超高的柔顺性和保湿性，显著提高了皮层脑电极与大脑皮层表面之间的贴合度，改善皮层脑电极的信号采集质量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
一种基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极，包括细菌纤维素衬底、软性硅胶粘接层、底层聚合物绝缘层、电极金属层和顶层聚合物封装层；
所述基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极使用细菌纤维素作为衬底，所述细菌纤维素衬底位于软性硅胶粘接层下方，所述底层聚合物绝缘层位于软性硅胶粘接层上方，所述电极金属层夹在底层聚合物绝缘层和顶层聚合物封装层中间；
所述底层聚合物绝缘层及顶层聚合物封装层及电极金属层具有离散的蛇形线轮廓，以保证电极良好的拉伸性和形变能力；
所述底层聚合物绝缘层和顶层聚合物封装层成形所用聚合物薄膜材料为聚对二甲苯或聚酰亚胺或其他聚合物材料；
所述软性硅胶粘接层所用材料为Ecoflex gel或Sil-Poxy或其他硅胶粘接剂。
优选地，所述金属释放层的厚度为200～1000nm。
优选地，所述聚合物薄膜材料厚度为1～10μm。
优选地，所述软性硅胶粘接层厚度为1～1000μm。
优选地，所述细菌纤维素衬底在充分吸水的状态下，细菌纤维素本身的重量只占整体重量的1％～3％。
优选地，所述电极金属层为铬/金或钛/金或钨/金金属层。
一种基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：用硅片作为基底，清洗硅片并烘烤；
步骤2：在硅片上热蒸发或溅射一层金属A，作为金属释放层；
步骤3：在硅片上沉积第一层聚对二甲苯涂层作为底层聚合物绝缘层；
步骤4：在底层聚合物绝缘层上溅射铬/金或钛/金或钨/金金属层，然后旋涂光刻胶，光刻图形化，再通过离子束刻蚀或化学湿法刻蚀得到具有蛇形线轮廓的电极金属层；
步骤5：在电极金属层上方沉积第二层聚对二甲苯涂层作为顶层聚合物封装层；
步骤6：在顶层聚合物封装层上旋涂光刻胶，光刻图形化，通过氧等离子体刻蚀暴露出电极金属层的电极点，得到具有蛇形线轮廓的电极结构；
步骤7：腐蚀金属释放层，将电极结构释放；
步骤8：使用水溶性胶带转印电极结构，以保持电极结构的离散蛇形线轮廓的位置精度；
步骤9：在裁好的细菌纤维素衬底上涂抹软性硅胶，将电极结构与细菌纤维素衬底贴合，将软性硅胶烘干固化；
步骤10：将电极结构放在纯水中浸泡，以去除水溶性胶带，同时细菌纤维素衬底吸水湿润；
步骤11：将电极结构烘干，以去除细菌纤维素衬底吸收的水分；
步骤12：将ACF导电胶带放置在电极金属层的电极焊盘与FPC排线之间，对烘干后的电极金属层的电极焊盘与FPC排线热压连接，并使用密封硅胶进行封装；
步骤13：将电极结构浸泡水中，细菌纤维素膜吸水膨胀，获得保湿效果，得到超柔顺皮层脑电极。
优选地，所述金属A为铝。
优选地，所述步骤2中将金属释放层替换为可降解蚕丝蛋白作为释放层。
本发明的有益效果如下：
1、本发明的基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极具有独特的吸水保湿性能，细菌纤维素衬底具有高生物相容性，在吸水膨胀后能够拥有良好的柔顺性和性变能力，可以与大脑皮层表面产生紧密贴合，同时对脑电信号采集区域提供一个接近人体体液的湿润环境，有效减小了皮层脑电极植入后对大脑的损伤，能够极大提高电极对脑电信号的采集质量。
2、本发明提供的制备方法与微机电系统工艺兼容性强，利用细菌纤维素衬底的吸水和失水能力，能够在干燥状态和湿润状态的多次转换中完成电极的转印、集成以及接口连接；将水溶性胶带用于电极的转印过程，确保了电极的离散蛇形线轮廓的位置精度；通过氧等离子反应刻蚀得到电极的离散蛇形线轮廓，采用软性硅胶粘接剂将细菌纤维素衬底和电极结合的同时，有效保证了器件整体的超柔顺性。通过本发明制备的超柔顺皮层脑电极为大脑皮层脑电信号的采集和监测等研究提供了一种新工具，本发明在柔性电生理传感器领域，尤其是神经微电极上具有重要应用价值。
附图说明
图1为本发明的超柔顺皮层脑电极整体结构示意图。
图2为本发明的基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极在干燥状态和湿润状态之间的转换示意图，其中，(a)经烘干干燥的超柔顺皮层脑电极，(b)经吸水膨胀的超柔顺皮层脑电极。
图3为本发明的超柔顺皮层脑电极在波浪板上的贴合效果图片，其中，(a)超柔顺皮层脑电极贴合波浪板侧视图，(b)超柔顺皮层脑电极贴合波浪板俯视图。
图4为本发明的超柔顺皮层脑电极工艺流程图。
图5为本发明的超柔顺皮层脑电极贴附小鼠脑皮层进行信号采集的示意图。
图6为本发明实施例的不同工艺顺序对应的电极与细菌纤维素衬底的不同结合方式示意图，其中，(a)为细菌纤维素衬底上直接沉积底层聚合物的结构示意图，(b)为电极释放并吸水后的结构示意图。
图中：1-细菌纤维素衬底、2-软性硅胶粘接层、3-底层聚合物绝缘层、4-电极金属层、5-顶层聚合物封装层、6-吸水膨胀的细菌纤维素、7-超柔顺皮层脑电极、8-小鼠脑皮层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明公开了一种基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极及其制备方法，采用具有高生物相容性的细菌纤维素衬底，在吸水膨胀后能够拥有良好的柔顺性和形变能力，可以与大脑皮层表面产生紧密贴合，提高皮层脑电信号的采集质量；同时对脑电信号采集区域提供一个接近人体体液的湿润环境，有效减小皮层脑电极植入后对大脑的损伤。利用细菌纤维素衬底的吸水和失水能力，能够在干燥状态和湿润状态的多次转换中完成电极的转印和接口连接；使用水溶性胶带将电极转印到细菌纤维素衬底上，以保持离散的蛇形线结构的相对位置精度。
一种基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极，包括细菌纤维素衬底1、软性硅胶粘接层2、底层聚合物绝缘层3、电极金属层4和顶层聚合物封装层5；
所述基于细菌纤维素衬底1的超柔顺皮层脑电极使用细菌纤维素作为衬底，所述细菌纤维素衬底1位于软性硅胶粘接层2下方，所述底层聚合物绝缘层3位于软性硅胶粘接层2上方，所述电极金属层夹4在底层聚合物绝缘层3和顶层聚合物封装层5中间；
所述底层聚合物绝缘层3及顶层聚合物封装层5及电极金属层4具有离散的蛇形线轮廓，以保证电极良好的拉伸性和形变能力；
所述底层聚合物绝缘层3和顶层聚合物封装层5成形所用聚合物薄膜材料为聚对二甲苯或聚酰亚胺或其他聚合物材料，聚合物薄膜材料厚度为1～10μm；
所述软性硅胶粘接层2所用材料为Ecoflex gel或Sil-Poxy或其他硅胶粘接剂，厚度为1～1000μm。
所述细菌纤维素衬底1具有良好的吸水性和保湿性，在充分吸水的状态下，细菌纤维素本身的重量只占整体重量的1％～3％。
所述电极金属层4为铬/金或钛/金或钨/金金属层。
一种基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：用硅片作为基底，清洗硅片并烘烤；
步骤2：在硅片上热蒸发或溅射一层金属铝，作为金属释放层；
步骤3：在硅片上沉积第一层聚对二甲苯涂层作为底层聚合物绝缘层3；
步骤4：在底层聚合物绝缘层3上溅射铬/金或钛/金或钨/金金属层，然后旋涂光刻胶，光刻图形化，再通过离子束刻蚀或化学湿法刻蚀得到具有蛇形线轮廓的电极金属层4；
步骤5：在电极金属层4上方沉积第二层聚对二甲苯涂层作为顶层聚合物封装层5；
步骤6：在顶层聚合物封装层5上旋涂光刻胶，光刻图形化，通过氧等离子体刻蚀暴露出电极金属层4的电极点，并得到具有蛇形线轮廓的电极结构；
步骤7：腐蚀金属释放层，将电极结构释放；
步骤8：使用水溶性胶带转印电极结构，以保持电极结构的离散蛇形线轮廓的位置精度；
步骤9：在裁好的细菌纤维素衬底1上涂抹软性硅胶，将电极结构与细菌纤维素衬底1贴合，将软性硅胶烘干固化；
步骤10：将电极结构放在纯水中浸泡，以去除水溶性胶带，同时细菌纤维素衬底1吸水湿润；
步骤11：将电极结构烘干，以去除细菌纤维素衬底1吸收的水分；
步骤12：将ACF导电胶带放置在电极金属层的电极焊盘与FPC排线之间，对烘干后的电极金属层的电极焊盘与FPC排线热压连接，并使用密封硅胶进行封装；
步骤13：将电极结构浸泡水中，细菌纤维素膜吸水膨胀，获得保湿效果，得到超柔顺皮层脑电极7。
具体实施例：
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极的优选结构示意图，其中超柔顺皮层脑电极由细菌纤维素衬底1、硅胶粘接剂2、底层聚合物绝缘层3、电极金属层4、顶层聚合物封装层5、吸水膨胀的细菌纤维素6六个部分组成。
如图2所示，本实施例提供细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极吸水膨胀和加热干燥的转化示意图，如图2(a)所示，在干燥状态下，细菌纤维素衬底表面平整，厚度为25～35μm；如图2(b)所示，通过搅拌，细菌纤维素衬底吸水膨胀，厚度提升，最大可达到2.9mm，具有强大的吸水保湿能力。在常温环境下，充分吸水的细菌纤维素衬底的水分完全流失需要超过48小时的时间。经过水分自然蒸发或加热烘干，电极能够再次恢复成干燥状态。
上述实施例中的电极，在细菌纤维素衬底充分吸水后，电极获得极高的柔顺性和形变能力，如图3所示，吸水后的超柔顺皮层脑电极能够与高密度的波浪板产生紧密贴合，不留缝隙。通过采用细菌纤维素衬底，该电极可以与不平整的大脑皮层表面有着较高的贴合度，从而有效提升皮层电信号的采集质量。
在实施例一中：形成底层聚合物绝缘层和顶层聚合物封装层的聚合物薄膜所用材料为聚对二甲苯或聚酰亚胺或其他聚合物材料，厚度为1～10μm。
软性硅胶粘接层为Ecoflex gel或Sil-Poxy或其他硅胶粘接剂，粘接层厚度为1～1000μm。
上述实施例的基于混合硅胶的软性神经探针，优选的制备方法可以采用如下步骤：
S1：用硅片作为基底，清洗硅片并烘烤；
S2：在硅片上热蒸发或溅射一层金属，作为金属释放层,释放层的厚度为200～1000nm；
S3：如图4(a)所示，在硅片上沉积第一层聚对二甲苯涂层作为底层聚合物绝缘层,聚对二甲苯涂层(Parylene C)厚度为1～10μm；
S4：如图4(b)所示，在底层聚合物绝缘层2上溅射铬/金(Cr/Au)或钛/金(Ti/Au)或钨/金(W/Au)金属层；旋涂光刻胶，光刻图形化，再通过离子束刻蚀得到蛇形线轮廓的电极金属层4；铬(Cr)或钛(Ti)或钨(W)作为种子层，提高金属和聚对二甲苯(Parylene C)衬底的结合力，其厚度为10～50nm；金(Au)作为金属层，其厚度为100～500nm；
S5：如图4(c)所示，在电极金属层上方沉积第二层聚对二甲苯涂层作为顶层聚合物封装层，聚对二甲苯涂层(Parylene C)厚度为1～10μm；在顶层聚合物封装层上旋涂光刻胶，光刻图形化，通过氧等离子体刻蚀暴露出电极金属层的电极点，并得到具有离散蛇形线轮廓的电极结构；
S6：腐蚀金属释放层，完成电极释放；
S7：如图4(d)所示，使用水溶性胶带转印电极结构，以保持电极结构的离散蛇形线轮廓的位置精度；
S8：如图4(e)所示，在裁好的细菌纤维素衬底上涂抹Ecoflex gel作为软性硅胶粘接层，Ecoflex gel厚度为1～1000μm；将电极结构与细菌纤维素衬底贴合，将软性硅胶烘干固化；
S9：如图4(f)所示，将电极结构放在纯水中浸泡，以去除水溶性胶带，同时细菌纤维素衬底吸水湿润；
S10：如图4(g)所示，将电极结构烘干，以去除细菌纤维素衬底吸收的水分；
S11：如图4(h)所示，将干燥的电极金属层的电极焊盘与FPC排线热压连接，
S12：如图4(i)所示，在热压连接接口处使用密封硅胶进行封装；
S13：将电极结构浸泡水中，细菌纤维素膜吸水膨胀，获得保湿效果，得到超柔顺皮层脑电极。
如图5所示，在不平整的小鼠脑皮层8的表面，超柔顺皮层脑电极7能够拥有极高的贴合度，即使是在斜率较大的两侧脑区交界处，利用细菌纤维素的高柔顺性和形变能力，超柔顺皮层脑电极仍然能够形成较好的贴合，这极大提高了皮层脑电信号的采集质量。
实施例2
本实施例中提供一种基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极的制备方法，具体实施的步骤与实施例1中相同，不同的是在S6中，电极在释放之前先完成FPC排线与接口处的热压连接，然后使用水溶性胶带将电极和FPC排线一同转印到涂有软性硅胶粘接层的细菌纤维素衬底上，随后浸入水中溶解水溶性胶带，得到湿润的超柔顺皮层脑电极。采用先热压完成接口连接、后进行电极转印的制备方法，可以减少电极在湿润和干燥状态下的转换，简化工艺流程。
另一不同点在于S8中，采用的是紫外光固化硅胶作为软性硅胶粘接层。紫外光固化硅胶具有粘性和高透明度，能够在紫外光的照射下进行选择性固化，广泛用于胶黏剂等领域，因此非常适合作为上述实施例中的软性硅胶粘接层的材料。
实施例3
本实施例中提供一种基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极的制备方法，具体实施的步骤与实施例1中相同，不同的是在S2中，采用的具有高生物相容性的可降解蚕丝蛋白作为释放层，并在S3中，沉积聚对二甲苯涂层之前，先在硅片上覆盖一层细菌纤维素衬底并烘干。如图6(a)所示，细菌纤维素衬底位于蚕丝蛋白释放层上方，聚对二甲苯涂层位于细菌纤维素衬底的上方，并将细菌纤维素衬底完全密闭覆盖，以避免后续工艺过程中细菌纤维素衬底吸水膨胀。如图6(b)所示，释放并吸水后的电极利用细菌纤维素衬底的微观多孔性结构，在沉积聚对二甲苯涂层的过程中，表面的孔隙被聚对二甲苯填充，有效增强了细菌纤维素衬底与底层聚合物绝缘层的结合力，简化了电极结构和制备流程。
本发明电极制备方法可以扩展应用在不同类型的生物信号传感器上，例如测量脑电，心电，肌电，眼电等神经生理信号。

Claims (10)

1.一种基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极，其特征在于，包括细菌纤维素衬底、软性硅胶粘接层、底层聚合物绝缘层、电极金属层和顶层聚合物封装层；
所述基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极使用细菌纤维素作为衬底，所述细菌纤维素衬底位于软性硅胶粘接层下方，所述底层聚合物绝缘层位于软性硅胶粘接层上方，所述电极金属层夹在底层聚合物绝缘层和顶层聚合物封装层中间；
所述细菌纤维素衬底在充分吸水的状态下，细菌纤维素本身的重量只占超柔顺皮层脑电极整体重量的1％～3％；
所述底层聚合物绝缘层、顶层聚合物封装层、电极金属层均具有离散的蛇形线轮廓，以保证电极良好的拉伸性和形变能力；
所述底层聚合物绝缘层和顶层聚合物封装层成形所用聚合物薄膜材料为聚对二甲苯；
所述电极金属层为铬/金金属层；
所述软性硅胶粘接层所用材料为Ecoflex gel。
2.根据权利要求1所述的一种基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极，其特征在于，所述金属释放层的厚度为200～1000nm。
3.根据权利要求1所述的一种基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极，其特征在于，所述聚合物薄膜材料厚度为1～10μm。
4.根据权利要求1所述的一种基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极，其特征在于，所述软性硅胶粘接层厚度为1～1000μm。
5.根据权利要求1所述的一种基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极，其特征在于，所述聚合物薄膜材料为聚酰亚胺或其他聚合物材料。
6.根据权利要求1所述的一种基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极，其特征在于，所述软性硅胶粘接层所用材料为Sil-Poxy或其他硅胶粘接剂。
7.根据权利要求1所述的一种基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极，其特征在于，所述电极金属层为铬/金或钛/金或钨/金金属层。
8.一种如权利要求1所述的基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：用硅片作为基底，清洗硅片并烘烤；
步骤2：在硅片上热蒸发或溅射一层金属A，作为金属释放层；
步骤3：在硅片上沉积第一层聚对二甲苯涂层作为底层聚合物绝缘层；
步骤4：在底层聚合物绝缘层上溅射铬/金或钛/金或钨/金金属层，然后旋涂光刻胶，光刻图形化，再通过离子束刻蚀或化学湿法刻蚀得到具有蛇形线轮廓的电极金属层；
步骤5：在电极金属层上方沉积第二层聚对二甲苯涂层作为顶层聚合物封装层；
步骤6：在顶层聚合物封装层上旋涂光刻胶，光刻图形化，通过氧等离子体刻蚀暴露出电极金属层的电极点，得到具有蛇形线轮廓的电极结构；
步骤7：腐蚀金属释放层，将电极结构释放；
步骤8：使用水溶性胶带转印电极结构，以保持电极结构的离散蛇形线轮廓的位置精度；
步骤9：在裁好的细菌纤维素衬底上涂抹软性硅胶，将电极结构与细菌纤维素衬底贴合，将软性硅胶烘干固化；
步骤10：将电极结构放在纯水中浸泡，以去除水溶性胶带，同时细菌纤维素衬底吸水湿润；
步骤11：将电极结构烘干，以去除细菌纤维素衬底吸收的水分；
步骤12：将ACF导电胶带放置在电极金属层的电极焊盘与FPC排线之间，对烘干后的电极金属层的电极焊盘与FPC排线热压连接，并使用密封硅胶进行封装；
步骤13：将电极结构浸泡水中，细菌纤维素膜吸水膨胀，获得保湿效果，得到超柔顺皮层脑电极。
9.根据权利要求8所述的一种基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极，其特征在于，所述金属A为铝。
10.根据权利要求8所述的一种基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极，其特征在于，所述步骤2中将金属释放层替换为可降解蚕丝蛋白作为释放层。
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