CN116919408A - 植入式可拉伸柔性神经电极、电极组及电极阵列 - Google Patents

Abstract

一种植入式可拉伸柔性神经电极、植入式可拉伸柔性神经电极组、植入式可拉伸柔性神经电极阵列以及它们的制作方法和植入方法。植入式可拉伸柔性神经电极包括电极丝和包裹所述电极丝的柔性绝缘部，其中，所述柔性神经电极包括：所述电极丝和所述柔性绝缘部的盘旋结构，该盘旋结构可拉伸，在所述盘旋结构处设置有电极位点和辅助植入结构，所述电极位点与所述电极丝电连接且从所述柔性绝缘部露出，所述辅助植入结构构造为在外力的作用下带动所述盘旋结构伸展。

Description

植入式可拉伸柔性神经电极、电极组及电极阵列

技术领域

本公开至少一实施例涉及一种植入式可拉伸柔性神经电极、植入式可拉伸柔性神经电极组、植入式可拉伸柔性神经电极阵列以及它们的制作方法和植入方法。

背景技术

神经电极的主要功能是实现以离子为载体的生物电信号与以电子为载体的通用电信号之间的相互转换，从而实现对大脑和外周神经信号的记录和调控。现有神经电极包括脑电图(EEG)电极、脑皮层(ECoG)电极和植入式电极。植入式神经电极可实现对多个神经元电活动的记录与调控，因此在神经系统疾病治疗及脑机接口等领域具有广泛的应用前景。

目前，应用最广泛的植入式神经电极为硅基刚性神经电极。然而，刚性神经电极的机械性能与大脑不匹配，会造成较大的机械损伤；同时由于大脑的自身运动，刚性电极容易在大脑中发生微移动，导致神经信号记录的不稳定性并加剧大脑的炎症反应，进而在电极周围产生胶质细胞包附在电极位点表面，导致电信号的衰减和电极位点的失效。因此，刚性电极难以保证信号记录的长期稳定性。与刚性神经电极相比，柔性神经电极的机械性能与大目标组织相匹配，极大地降低了与目标组织的移动以及目标组织的炎症反应，从而实现对神经信号的长期稳定记录和调控。

目前，柔性神经电极的结构多基于直线电极丝结构，限制了电极丝的高通量转移和原位植入。并且，柔性直线电极丝的植入深度受到加工工艺尺寸和电极可移动距离的限制。

发明内容

根据本公开的实施例，提供一种植入式可拉伸柔性神经电极，包括电极丝和包裹所述电极丝的柔性绝缘部，其中，所述柔性神经电极包括：所述电极丝和所述柔性绝缘部的盘旋结构，该盘旋结构可拉伸，在所述盘旋结构处设置有电极位点和辅助植入结构，所述电极位点与所述电极丝电连接且从所述柔性绝缘部露出，所述辅助植入结构构造为在外力的作用下带动所述盘旋结构伸展。

例如，所述盘旋结构构造为沿任意方向可拉伸。

例如，所述盘旋结构包括多个圈，所述多个圈中任意相邻的两个圈分为内侧圈和外侧圈，所述外侧圈围绕所述内侧圈，且所述外侧圈的终止端连接所述内侧圈的起始端。

例如，所述辅助植入结构设置在所述多个圈中的最内侧圈处。

例如，所述柔性绝缘部具有超出所述电极丝的突出部，所述辅助植入结构为设置于所述突出部处的通孔、凹槽或凸起。

例如，在所述突出部设置有位置标记。

例如，所述多个圈的每个包括依次连接的多个弯曲部分。

例如，根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极还包括：所述电极丝和所述柔性绝缘部的线性结构，该线性结构与所述盘旋结构连接。

例如，所述线性结构包括：被所述柔性绝缘部包裹的辅助电极丝；在所述线性结构中，所述辅助电极丝与所述电极丝电连接。

例如，根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极还包括：锚定结构，其中，所述锚定结构与所述电极丝之间具有夹角，并且所述锚定结构构造为在将所述柔性神经电极植入目标组织之后与所述目标组织相互作用以阻碍所述柔性神经电极与所述目标组织发生相对运动。

例如，所述锚定结构自所述电极丝沿远离所述电极丝的方向延伸的边缘为弧形，所述弧形朝向所述辅助植入结构突出。

例如，所述锚定结构包括被所述柔性绝缘部覆盖的锚定电极丝，所述电极位点通过所述锚定电极丝与所述电极丝电连接。

例如，所述电极丝和所述电极位点的材料包括金、铂和铱中的至少一种；并且所述柔性绝缘部的材料包括聚酰亚胺、聚对二甲苯和SU-8光刻胶中的至少一种。

例如，根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极还包括设置在电极丝和柔性绝缘部之间的粘附层。

例如，根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极包括：多个所述电极丝，被所述柔性绝缘部包裹且彼此绝缘；多个所述电极位点，从所述柔性绝缘部露出，与多个所述电极丝一一对应地电连接，并且在空间上彼此间隔开。

例如，多个所述电极丝位于同一层；或者多个所述电极丝位于堆叠设置的多个层，所述多个层的每个包括多个所述电极丝当中的至少一个。

例如，所述多个层中任意相邻的两个层为第一层和第二层；在所述多个层的堆叠方向上，位于所述第一层的所述电极丝与位于所述第二层中的电极丝分别至少部分重叠或者至少部分不重叠。

例如，多个所述电极位点位于所述柔性神经电极的同一侧或者位于所述柔性神经电极的不同侧。

根据本公开的实施例，提供一种植入式可拉伸柔性神经电极组，包括多个如上所述的柔性神经电极，其中，所述多个柔性神经电极彼此绝缘；所述柔性神经电极的多个盘旋结构形成复合盘旋结构，在所述复合盘旋结构的同一圈中所述多个盘旋结构的位于该同一圈中的部分由里至外依次排列。

例如，所述多个柔性神经电极的多个电极位点在空间上彼此间隔开。

例如，所述复合盘旋结构包括多个圈,所述多个圈中任意相邻的两个圈分为内侧圈和外侧圈，所述外侧圈围绕所述内侧圈，且所述外侧圈的终止端连接所述内侧圈的起始端；在所述复合盘旋结构的多个圈的每个中，所述多个盘旋结构的相应部分按照相同的顺序由里至外依次排列。

例如，所述多个柔性神经电极的多个辅助植入结构一体化为一个共用辅助结构，该共用辅助结构构造为在外力的作用下带动所述多个柔性神经电极的多个盘旋结构同步伸展。

例如，所述多个柔性神经电极的多个柔性绝缘部至少部分彼此连接。

例如，所述多个柔性神经电极的多个辅助植入结构在空间上彼此间隔开。

根据本公开的实施例，提供一种植入式可拉伸柔性神经电极阵列，包括多个如上所述的柔性神经电极，其中，所述多个柔性神经电极彼此绝缘，且所述多个柔性神经电极的多个所述盘旋结构排列成阵列。

例如，所述多个柔性神经电极的每个包括：所述电极丝及所述柔性绝缘部的线性结构，该线性结构与所述盘旋结构连接。

根据本公开的实施例，提供一种植入式可拉伸柔性神经电极阵列，包括多个如上所述的柔性神经电极组，其中，所述多个柔性神经电极组的多个所述复合盘旋结构排列成阵列。

例如，所述多个柔性神经电极组所包括的所有柔性神经电极的每个包括：所述电极丝及所述柔性绝缘部的线性结构，该线性结构与所述盘旋结构连接。

根据本公开的实施例，提供一种如上所述的植入式可拉伸柔性神经电极或如上所述的植入式可拉伸柔性神经电极组或者如上所述的植入式可拉伸柔性神经电极阵列的制作方法，包括：提供衬底，其中所述衬底包括第一区域和第二区域；在所述衬底上形成第一绝缘层；在所述第一绝缘层上形成导电层，图案化所述导电层以在所述衬底的第一区域形成所述电极丝和所述电极位点；在所述电极丝和所述电极位点上形成第二绝缘层；图案化所述第一绝缘层和所述第二绝缘层以形成包裹所述电极丝的所述柔性绝缘部以及所述辅助植入结构，并图案化所述第二绝缘层以露出所述电极位点；以及至少去除所述衬底的位于所述第一区域中的部分。

例如，根据本公开实施例所述方法还包括：在所述衬底上形成所述第一绝缘层之前，至少在所述衬底的所述第一区域中形成牺牲层；至少去除所述衬底的位于所述第一区域中的部分包括：去除所述牺牲层并切割所述衬底，以至少去除所述衬底的位于所述第一区域中的部分。

例如，图案化所述导电层以在所述衬底的第一区域形成所述电极丝和所述电极位点的同时在所述衬底的第二区域形成焊盘，所述电极丝与所述焊盘电连接；并且所述方法还包括：图案化所述第二绝缘层以露出所述焊盘。

根据本公开实施例，还提供一种如上所述的植入式可拉伸柔性神经电极或如上所述的植入式可拉伸柔性神经电极组或者如上所述的植入式可拉伸柔性神经电极阵列的植入方法，包括：采用辅助植入工具向所述辅助植入结构施加外力，以将所述柔性神经电极的至少一部分植入目标组织，并且在将所述柔性神经电极的至少一部分植入所述目标组织的过程中使所述盘旋结构在所述外力的带动下至少部分地伸展开；以及移除所述辅助植入工具并将所述柔性神经电极的已经植入所述目标组织的所述至少一部分保留在所述目标组织中。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

图1是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的平面示意图一；

图2是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的平面示意图二；

图3是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的平面示意图三；

图4a-图4f分别是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的盘旋结构的示意图；

图5是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的盘旋结构的内侧圈和外侧圈的示意图；

图6a-图6d分别是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的辅助植入结构的示意图；

图7是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的平面示意图四；

图8是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的平面示意图五；

图9是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的平面示意图六；

图10a是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的平面示意图七；

图10b是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的平面示意图八；

图11a是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的平面示意图九；

图11b是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的锚定结构的示意图；

图12是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的平面示意图十；

图13a和图13b分别是沿图12的A-A截取的截面示意图。

图14a-图14c分别是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的截面示意图；

图15是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极组的平面示意图一；

图16a-图16c是图15的部分A的放大示意图；

图17a是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极组的平面示意图二；

图17b是图17a的部分B的放大示意图；

图18是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极组的平面示意图三；

图19是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极阵列的平面示意图；

图20是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的制作方法的流程示意图；

图21是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的制作方法中各步骤的截面示意图；

图22是根据本公开实施例的制作完成的植入式可拉伸柔性神经电极的分解示意图；

图23是根据本公开实施例的制作完成的植入式可拉伸柔性神经电极阵列的分解示意图；

图24是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的植入方法的流程示意图；以及

图25a-图25c是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的植入方法中各步骤的立体示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“内”、“外”、“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

本公开中的附图并不是严格按实际比例绘制，各个结构的具体地尺寸和数量可根据实际需要进行确定。本公开中所描述的附图仅是结构示意图。

本公开的实施例提供一种植入式可拉伸柔性神经电极。图1为根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的平面示意图一；图2为根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的平面示意图二；图3为根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的平面示意图三。参见图1-图3，根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极包括电极丝10和包裹电极丝10的柔性绝缘部20；根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极还包括：电极丝10和柔性绝缘部20的盘旋结构SS，该盘旋结构SS可拉伸，在盘旋结构SS处设置有电极位点30和辅助植入结构40，电极位点30与电极丝10电连接且从柔性绝缘部20露出，辅助植入结构40构造为在外力的作用下带动盘旋结构SS伸展。

根据本公开的实施例，柔性神经电极包括电极丝10和柔性绝缘部20的盘旋结构SS，并且该盘旋结构SS可拉伸。一方面，盘旋结构SS能够大大增加柔性神经电极在目标组织(例如，脑组织)中的植入深度；例如，以盘旋结构的形状为圆形为例，直径为1mm的两圈盘旋结构的植入深度能够达到约6mm，直径为1mm的四圈盘旋结构的植入深度能够达到约12mm；再例如，仍然以盘旋结构的形状为圆形为例，直径为3mm的两圈盘旋结构的植入深度能够达到约12mm，直径为3mm的四圈盘旋结构的植入深度能够达到约25mm；因此将柔性神经电极设计为包括电极丝10和柔性绝缘部20的盘旋结构SS，能够大大提高有效面积内柔性神经电极的可实现长度。另一方面，盘旋结构SS具有良好的可拉伸性，能够实现在不同方向和距离上的大范围拉伸，从而提高了将柔性神经电极植入目标组织的操作灵活度。再一方面，盘旋结构SS具有良好的力学稳定性，在大范围拉伸从而将平面的盘旋结构转变成三维曲线时，仍能保证良好的结构稳定性，从而保证了柔性神经电极在植入目标组织之后的稳定性。

例如，根据本公开实施例的盘旋结构SS是任意直线和任意曲线组合的规则或不规则的成圈的结构。因此，根据本公开实施例的盘旋结构SS包括至少一圈电极丝10和柔性绝缘部20。例如，盘旋结构SS中电极丝10和柔性绝缘部20的圈数为1圈～100000圈，例如1圈、10圈、50圈、100圈、300圈、500圈、700圈或1000圈等等。进一步地，为了提高有效面积内柔性神经电极的可实现长度，例如盘旋结构SS中电极丝10和柔性绝缘部20的圈数多于1圈，例如1圈多、2圈、10圈、50圈、100圈、300圈、500圈、700圈或1000圈等等。作为示例，图1和图3示出了盘旋结构SS包括两圈电极丝10和柔性绝缘部20，图2示出了盘旋结构SS包括1圈多电极丝10和柔性绝缘部20。

例如，根据本公开的实施例，盘旋结构SS可拉伸；进一步地例如，盘旋结构SS构造为沿任意方向可拉伸。这样一来，既提高了有效面积内柔性神经电极的可实现长度，也提高了将柔性神经电极植入目标组织的操作灵活度。例如，“盘旋结构SS构造为沿任意方向可拉伸”，既包括沿盘旋结构SS所在平面内的方向进行拉伸，也包括沿与盘旋结构SS所在平面内的方向不同的任意方向进行拉伸。

如上所述，根据本公开实施例的盘旋结构SS是任意直线和任意曲线组合的规则或不规则的成圈的结构。参见图1至图3，盘旋结构SS的一圈大体上呈圆形；然而，本公开实施例对盘旋结构SS的一圈的形状并不进行限制。例如，盘旋结构SS的一圈可以大体上呈圆形、椭圆形、三角形、正方形、长方形或者任意多边形；盘旋结构SS的一圈还可以大体上呈圆角三角形、圆角正方形、圆角长方形或者圆角的任意多边形。相比之下，圆角多边形的加工精度要求小于正常的多边形。图4a-图4f分别为根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的盘旋结构的示意图。作为示例，图4a和图4b示出了盘旋结构SS的一圈大体上呈椭圆形，图4a和图4b的区别在于图4a中椭圆的长轴的方向不同于图4b中椭圆的长轴的方向。作为示例，图4d和图4e示出了盘旋结构SS的一圈大体上呈圆角长方形，图4d和图4e的区别在于图4d中圆角长方形的长边的方向不同于图4e中圆角长方形的长边的方向。作为示例，图4c示出了盘旋结构SS的一圈大体上呈圆角三角形，而图4f示出了盘旋结构的一圈大体上呈圆角六边形。需要说明的是，为了图示简单，在图4a至图4f中并未具体示出电极丝10和柔性绝缘部20，而仅示出了它们的盘旋结构SS的盘旋样式。

例如，根据本公开实施例，盘旋结构SS的最大尺寸为0.1mm～2cm，例如1mm、3mm、5mm、7mm、1cm或者2cm等等。如果盘旋结构SS整体上沿某个方向的尺寸大于所有沿其他方向的尺寸，则盘旋结构SS的沿所述某个方向的尺寸即为盘旋结构SS的最大尺寸。例如，在图4a和4b中，盘旋结构SS的最大尺寸即为最外圈椭圆的长轴的尺寸，该尺寸为0.1mm～2cm。

例如，根据本公开实施例，对于盘旋结构SS，其1圈的横截面的高度(例如，参见图13a的h)为1μm～200μm，优选为2μm；其1圈的横截面的宽度(例如，参见图13a的w)为1μm～2000μm，优选为20μm。

例如，根据本公开的实施例，柔性绝缘部20包裹电极丝10可以理解为柔性绝缘部20覆盖电极丝10的所有表面，除了电极丝10的与其他部件接触的表面部分之外。

例如，根据本公开的实施例，柔性绝缘部20的材料采用具有良好生物相容性和机械弹性的柔性材料。进一步地，例如，柔性绝缘部20的材料包括聚酰亚胺(PI)、聚对二甲苯(Parylene C)和SU-8光刻胶中的至少一种。例如，柔性绝缘部20的材料包括SU-8光刻胶和Parylene C的组合、Parylene C和PI的组合、或者SU-8光刻胶、Parylene C和PI的组合等；进一步优选柔性绝缘部20的材料为PI。例如，柔性绝缘部20是透明的或者半透明的或者不透明的。

例如，根据本公开的实施例，柔性绝缘部20的厚度为1μm～200μm，例如，1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、7μm、10μm、13μm、15μm、17μm、20μm或50μm等；进一步优选为2μm。

例如，根据本公开的实施例，电极丝10的厚度(例如，参见图13a的h’)为10nm～1000nm，例如，10nm、50nm、100nm、300nm、500nm、800nm或1000nm等；进一步优选为100nm。

例如，根据本公开的实施例，电极丝10的宽度(例如，参见图13a的w’)为1μm～200μm，例如1μm、5μm、10μm、50μm、100μm或200μm等；进一步优选为20μm。

例如，根据本公开实施例，“在盘旋结构SS处设置有电极位点30和辅助植入结构40”是指，电极位点30和辅助植入结构40设置在和/或连接于盘旋结构SS的至少一圈上。

例如，根据本公开的实施例，电极位点30与电极丝10电连接且从柔性绝缘部20露出。在此情形下，在将柔性神经电极植入目标组织(例如，脑组织)之后，电极位点30采集目标组织中的生物信息，该生物信息经由与电极位点30电连接的电极丝10传输至外部电路；并且/或者，在将柔性神经电极植入目标组织(例如，脑组织)，外部电路施加电调控信息，该电调控信息经由电极丝10传输至与电极丝10电连接的电极位点30，电极位点30将电调控信息施加至目标组织。电极位点30从柔性绝缘部20露出，可以理解为柔性绝缘部20不覆盖电极位点30的至少部分。

例如，根据本公开的实施例，彼此电连接的电极丝10和电极位点30由相同的材料形成或者由不同的材料形成，本公开实施例对此不进行限定。例如，为了简化制作工艺，彼此电连接的电极丝10和电极位点30由相同的材料形成。例如，根据本公开的实施例，电极丝10和电极位点30的材料包括金、铂和铱中的至少一种。例如，电极丝10和电极位点30的材料为金和铂的组合、铂和铱的组合、或者金、铂和铱的组合等；进一步优选电极丝10和电极位点30的材料为金。需要说明的是，“电极丝10和电极位点30的材料包括金、铂和铱中的至少一种”是指，至少电极丝10和电极位点30的外表面的材料包括金、铂和铱中的至少一种。

例如，根据本公开的实施例，电极位点30的形状为半圆、大割圆、小割圆、椭圆或圆形等；进一步优选为圆形，如图1-3所示。例如，圆形的直径为1μm～100μm，例如1μm、5μm、10μm、30μm、50μm、70μm或100μm等；进一步优选为20μm。

例如，根据本公开的实施例，对电极位点30的设置方式不进行具体限制，只要电极位点30和电极丝10电连接即可。例如，如图1和图2所示，电极位点30位于电极丝10之外，其通过连接结构(例如，如下所述的锚定电极丝62)与电极丝10电连接。例如，如图3所示，电极位点30位于电极丝10上，即其为电极丝10的一部分；在此情形的，电极丝10的一部分从柔性绝缘部20露出以用作电极位点30。

例如，根据本公开的实施例，盘旋结构SS包括多个圈，多个圈中任意相邻的两个圈分为内侧圈和外侧圈，外侧圈围绕内侧圈，且外侧圈的终止端连接内侧圈的起始端。这样一来，由于盘旋结构SS包括多个圈，可以提高有效面积内柔性神经电极的可实现长度；由于外侧圈围绕内侧圈且外侧圈的终止端连接内侧圈的起始端，使得多个圈的排列更有序而不互相穿插，从而使得盘旋结构SS可以采用例如光刻的图案化工艺方便地制作并使得盘旋结构SS的拉伸过程更顺畅。图5为根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的盘旋结构的内侧圈和外侧圈的示意图。参见图5，从点O至点O’为外侧圈，从点O’至点O”为内侧圈，外侧圈OO’围绕内侧圈O’O”，并且外侧圈OO’的终止端连接内侧圈O’O”的起始端。在图5中，外侧圈OO’的终止端和内侧圈O’O”的起始端由点O’指示。

需要说明的是，在已经描述的图1和图3、图4a-图4f以及图5中，盘旋结构SS的多个圈基本上是形状相同的多个圈。然而，本公开实施例不局限于此；盘旋结构SS的多个圈中至少两个圈的形状可以彼此不同，这可以根据实际情况灵活设计。

需要说明的是，在已经描述的图1和图3、图4a-图4f以及图5中，盘旋结构SS的多个圈基本上是等间隔设置。然而，本公开实施例不局限于此；盘旋结构SS的多个圈中可以以不同的间隔设置，这可以根据实际情况灵活设计。

需要说明的是，在已经描述的图1和图3、图4a-图4f以及图5中，盘旋结构SS的内侧圈与外侧圈之间的距离处处相等。然而，本公开实施例不局限于此；盘旋结构SS的内侧圈和外侧圈之间的距离可以是变化的，这也可以根据实际情况灵活设计。

例如，根据本公开的实施例，辅助植入结构40构造为在外力的作用下带动盘旋结构SS伸展。也就是说，根据本公开实施例，一方面，辅助植入结构40具有辅助植入的功能，能够带动柔性神经电极的至少部分被植入目标组织；另一方面，辅助植入结构40还能够带动盘旋结构SS的至少部分伸展开。例如，为了使得辅助植入结构40更好地实现其如上所述的两个功能，辅助植入结构40设置在盘旋结构SS的多个圈中的最内侧圈处，即设置在最内侧圈上和/或连接到最内侧圈。更进一步地例如，辅助植入结构40设置在盘旋结构SS的多个圈中的最内侧圈的终止端，以更好地实现辅助植入和使盘旋结构SS伸展的功能。需要说明的是，电极位点30的设置位置要比辅助植入结构40的设置位置更灵活，电极位点30可以设置在盘旋结构SS的多个圈中的最内侧圈处和/或其他圈处。

例如，根据本公开的实施例，柔性绝缘部20具有超出电极丝10的突出部21，辅助植入结构40为设置于突出部21处的通孔、凹槽或凸起。例如，在辅助植入结构40为通孔或者凹槽的情形下，与辅助植入结构40配合的辅助植入工具可具有与所述通孔或者凹槽相配合的凸起；在辅助植入结构40为凸起的情形下，与辅助植入结构40配合的辅助植入工具可具有与所述凸起相配合的孔或者槽。图6a-图6d分别是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的辅助植入结构的示意图。作为示例，图6a-图6d将辅助植入结构40示出为通孔。另外，本公开实施例对辅助植入结构40的数量不进行限制，例如辅助植入结构40可以为1个或者多个。在辅助植入结构40为多个的情形下，当一个辅助植入结构40失效了，还可以采用其他的辅助植入结构40，从而大大提高了根据本公开实施例的柔性神经电极的操作友好性和植入可行性。作为示例，图6b-图6d示出了多个辅助植入结构40。需要说明的是，在多个辅助植入结构40的情形下，本公开实施例对多个辅助植入结构40的排列方式不进行具体限制，可以根据情况灵活设计。作为示例，图6c示出了三个辅助植入结构40的一种排列方式，而图6d示出了三个辅助植入结构40的另一种排列方式。

图7是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的平面示意图四。参见图7，例如，在突出部21设置有位置标记50。通过设置位置标记50，可以方便地确定根据本公开实施例的柔性神经电极被植入目标组织的位置。进一步地例如，位置标记50与电极丝10同层设置且采用相同的材料制成，从而使得位置标记50和电极10可以在同一构图工艺中形成，简化制作工艺。另外，需要说明的是，位置标记50不限于设置在突出部21处，其可以根据情况被设置在任何需要的位置处。

图8是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的平面示意图五。例如，参见图8，盘旋结构SS的多个圈的每个包括依次连接的多个弯曲部分，从而更进一步地提高有效面积内柔性神经电极的可实现长度。需要说明的是，盘旋结构SS的多个圈所包括的弯曲部分可以相同也可以不同，盘旋结构SS的多个圈中也可以只有部分圈包括所述弯曲部分，本公开实施例对此不进行具体限制。

例如，根据本公开实施例柔性神经电极可以只包括盘旋结构SS，也可以包括除盘旋结构SS之外的其他结构。图9是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的平面示意图六。例如参见图9，根据本公开实施例的柔性神经电极还包括电极丝10及柔性绝缘部20的线性结构LS，该线性结构LS与盘旋结构SS连接。柔性神经电极包括线性结构LS可以使得柔性神经电极与外部电路的连接更加方便。需要说明的是，根据本公开的实施例，线性结构SS并不一定必须是直线，只要其沿一个方向的尺寸远大于其他方向的尺寸即可；因此根据本公开实施例，线性结构SS可以是直线也可以是诸如折线、波浪线等的曲线，这可以根据情况灵活设计。另外，作为示例，图9示出了线性结构LS与盘旋结构SS的外侧圈的起始端之间呈平角；然而，本公开实施例对此不进行限制，线性结构LS与盘旋结构SS的外侧圈的起始端之间可以呈任意角度。

图10a是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的平面示意图七；图10b是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的平面示意图八。参见图10a和图10b，线性结构LS还包括：被柔性绝缘部20包裹的辅助电极丝11；并且在线性结构LS中，辅助电极丝11与电极丝10电连接。通过设置辅助电极丝11，可以延长电极丝10的布线长度，从而进一步提高根据本公开实施例的柔性神经电极的布线灵活性。例如，电极丝10和辅助电极丝11可以同层设置也可以不同层设置，可以采用相同的材料形成也可以采用不同的材料形成，可以具有相同的尺寸也可以具有不同的尺寸，本公开实施例对此不进行限制。例如，辅助电极丝11的长度为1mm～10cm，例如1mm、3mm、5mm、7mm、1cm或者5cm等；进一步优选为1cm或2.5cm。例如，辅助电极丝11的宽度为1μm～50μm，例如1μm、5μm、10μm、20μm、30μm、40μm或50μm等；进一步优选为1.5μm。

例如，参见图10b，线性结构LS包括被柔性绝缘部20包裹的多个辅助电极丝11，该多个辅助电极丝11彼此绝缘且分别与电极丝10电连接。例如，在设置多个辅助电极丝11的情形下，一个辅助电极丝11失效了，可以采用另一个辅助电极丝11，从而增强了根据本公开实施例的柔性神经电极的可靠性。

图11a是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的平面示意图九。例如，参见图11a，根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极还包括锚定结构60；锚定结构60与电极丝10之间具有夹角，并且锚定结构60构造为在将柔性神经电极植入目标组织之后与目标组织相互作用以阻碍柔性神经电极与目标组织发生相对运动。通过设置锚定结构60可以将柔性神经电极的被植入到目标组织中的部分更加稳定地保持在目标组织中，从而使得柔性神经电极能够稳定地检测或者调控目标组织。例如，锚定结构60与电极丝10之间具有夹角，该夹角可以是任意角度，只要锚定结构60与目标组织相互作用以阻碍柔性神经电极与目标组织发生相对运动即可。例如，锚定结构60突出于包裹电极丝10的柔性绝缘部20。例如，锚定结构60的数量为1-20个，例如1个、4个、8个、16个或20个等，本公开实施例对此不进行限制。例如，为了增强锚定效果，优选地锚定结构60为多个；在此情形下，多个锚定结构60可以位于电极丝10的同一侧或者不同侧，多个锚定结构60的形状可以相同也可以不相同，本公开实施例对此不进行限制。对于一个锚定结构60而言，沿着远离电极丝10的方向锚定结构60可以由宽变窄，也可以由窄变宽，还可以时而窄时而宽，还可以保持恒定不变的宽度，本公开实施例对此不进行限制。图11b是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的锚定结构的示意图。作为示例，图11b示出了锚定结构60可以为末端变粗的箭头状结构(例如，参见箭头状1)，锚定结构60还可以为末端变细的箭头状结构(例如，参见箭头状2)，锚定结构60还可以是三角形结构(例如，参见三角状)，锚定结构60还可以是楔形结构(例如，参见楔状)，锚定结构60还可以是鱼骨结构(例如，参见鱼骨状)。然而，本公开实施例并不局限于此，锚定结构60的形状可以根据需要灵活设计，只要在将柔性神经电极植入目标组织之后锚定结构60与目标组织相互作用以阻碍柔性神经电极与目标组织发生相对运动即可。在图11b，左侧一列示出了多个锚定结构60位于电极丝10的同一侧，而右侧一列示出了多个锚定结构60分别位于电极丝10的两侧；在多个锚定结构60分别位于电极丝10的两侧的情形下，位于电极丝10两侧的锚定结构60的数量可以相等也可以不相等，本公开实施例对此不进行限定。

例如，参见图11b的最后一行结构，锚定结构60自电极丝10沿远离电极丝10的方向延伸的边缘为弧形61，弧形61朝向辅助植入结构40突出。通过设置朝向辅助植入结构40突出的弧形61，可以使得根据本公开实施例的柔性神经电极的植入过程更加流畅。

例如，继续参见图11a，锚定结构60包括被柔性绝缘部20覆盖的锚定电极丝62，电极位点30通过锚定电极丝62与电极丝10电连接。这样一来，可以不用为电极丝10和电极位点30设置专门的连接结构，使得根据本公开实施例的柔性神经电极的结构更加简洁、容易实现。然而，需要说明的是，本公开实施例并不局限于此，锚定结构60也可以仅仅是柔性绝缘部20的突出部而不包括锚定电极丝62。

图12是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的平面示意图十；图13a和图13b分别是沿图12的A-A截取的截面示意图，也就是，图13a和图13b是图12所示的盘旋结构SS的一个圈的截面示意图。例如，参见图12和图13a-图13b，根据本公开实施例的柔性神经电极包括：多个电极丝10，被柔性绝缘部包裹20且彼此绝缘；以及多个电极位点30，从柔性绝缘部20露出，与多个电极丝10一一对应地电连接，并且在空间上彼此间隔开。在根据本公开实施例的柔性神经电极包括多个电极丝10的情形下，柔性神经电极的盘旋结构SS的每圈均包括该多个电极丝10。例如，多个电极丝10数量为1个～10000个，例如1个、10个、50个、100个、300个、500个、700个或1000个等等，进一步优选为10个；相应地，多个电极位点的数量为1个～10000个，例如1个、10个、50个、100个、300个、500个、700个或1000个等等，进一步优选为10个。在将根据本公开实施例的柔性神经电极植入目标组织(例如，脑组织)之后，多个电极位点30可以对目标组织的多个位置进行监测和/或调控，从而大大提高了根据本公开实施例的柔性神经电极的监测和/或调控效果。例如，多个电极位点30在空间上彼此间隔开大约70μm。作为示例，图12、图13a和图13b示出了5根电极丝10和5个电极位点30。

例如，参见图13b，根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极还包括设置在电极丝10和柔性绝缘部20之间的粘附层70。通过设置粘附层70，可以增强电极丝10与柔性绝缘部20之间的结合强度，使得柔性神经电极的结构更加稳定。例如，粘附层70的材料包括铬或钛；进一步优选包括铬。例如，粘附层70的厚度为1nm～100nm，例如，1nm、5nm、10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm或100nm等；进一步优选为5nm。

在图13a和图13b中，多个电极丝10位于同一层。然而，本公开实施例不局限于此。根据本公开实施例的柔性神经电极包括多个电极丝10，该多个电极丝10位于堆叠设置的多个层，多个层的每个包括该多个电极丝10当中的至少一个。根据本公开的实施例，在多个电极丝10位于堆叠设置的多个层的情形下，每个层可以包括一个电极丝10或者多个电极丝10，各层所包括的电极丝10的数量可以相等也可以不相等，本公开实施例对此不进行限制。图14a-图14c分别是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的截面示意图。作为示例，图14a-图14c示出了10个电极丝10，其中5个电极丝10设置于下层中，而5个电极丝设置于上层中。根据本公开的实施例，所述多个层中任意相邻的两个层为第一层和第二层；在所述多个层的堆叠方向上，位于所述第一层的电极丝10与位于所述第二层中的电极丝10分别至少部分重叠或者至少部分不重叠。作为示例，图14a示出了位于所述第一层的电极丝10与位于所述第二层中的电极丝10在堆叠方向上完全重叠，图14b示出了位于所述第一层的电极丝10与位于所述第二层中的电极丝10在堆叠方向上完全不重叠，图14c示出了位于所述第一层的电极丝10与位于所述第二层中的电极丝10在堆叠方向上部分地重叠以及部分地不重叠。例如，位于第一层的电极丝10与位于第二层的电极丝10同时被植入目标组织。例如，位于第一层的电极丝10与位于第二层的电极丝10交替地被植入目标组织。

参见图12，多个电极位点10位于柔性神经电极的同一侧。然而，本公开实施例不局限于此，多个所述电极位点10可以位于柔性神经电极的同一侧，也可以位于柔性神经电极的不同侧。参见图12，多个电极位点10依次排列，从而该多个电极位点10被依次植入目标组织而位于目标组织的不同深度。然而，本公开实施例不局限于此。多个电极位点10也可以设置于多个层以使得该多个电极位点10被同时植入目标组织且位于目标组织的同一深度的不同位置处。

根据本公开的实施例，还提供一种植入式可拉伸柔性神经电极组。图15是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极组的平面示意图一；并且图16a-图16c是图15的部分A的放大示意图。参见图15和图16a-图16c，根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极组包括多个如上所述的柔性神经电极；该多个柔性神经电极彼此绝缘；如上所述的柔性神经电极的多个盘旋结构SS形成复合盘旋结构CSS，在复合盘旋结构SS的同一圈中多个盘旋结构SS的位于该同一圈中的部分由里至外依次排列。例如，多个柔性神经电极的多个电极位点30在空间上彼此间隔开，可以避免多个电极位点30之间的相互干扰且有利于多个电极位点30在被植入目标组织(例如，脑组织)之后分散于目标组织的不同位置。通过提供柔性神经电极组，大大提高了有效面积内电极位点30的数量，从而大大提供了根据本公开实施例的柔性神经电极的监控效率和/或调控效率。根据本公开实施例的柔性神经电极组的力学性能与目标组织(例如，脑组织)相匹配，不会引起目标组织的炎症反应，可对目标组织进行多点、长期稳定监测和/或调控。本公开实施例对于柔性神经电极组所包括的柔性神经电极的数量以及每个柔性神经电极所包括的电极丝10的数量不进行限制。本公开实施例对于柔性神经电极组所包括的所有电极位点的排列方式不进行限制，这些电极位点可以排列为被依次植入目标组织或者被同时植入目标组织或者一部分被依次植入目标组织而另一部被同时植入目标组织。作为示例，图15和图16a-图16c示出的柔性神经电极组包括3个如上所述的柔性神经电极，且每个柔性神经电极包括两个电极丝10和两个电极位点30。根据本公开的实施例，多个柔性神经电极彼此绝缘是指：多个柔性神经电极的电极丝10彼此绝缘，且多个柔性神经电极的多个电极位点30也彼此绝缘。

例如，根据本公开的实施例，复合盘旋结构CSS可拉伸；进一步地例如，复合盘旋结构CSS构造为沿任意方向可拉伸，使得柔性神经电极组植入目标组织的操作灵活度大大提高。例如，“复合盘旋结构CSS构造为沿任意方向可拉伸”，既包括沿复合盘旋结构CSS所在平面内的方向进行拉伸，也包括沿与复合盘旋结构CSS所在平面内的方向不同的任意方向进行拉伸。

继续参见图15，复合盘旋结构CSS包括多个圈,所述多个圈中任意相邻的两个圈分为内侧圈和外侧圈，外侧圈围绕内侧圈，且外侧圈的终止端连接内侧圈的起始端；在复合盘旋结构CSS的多个圈的每个中，多个盘旋结构SS的相应部分按照相同的顺序由里至外依次排列。这样一来，复合盘旋结构CSS的多个圈的排列更有序而不互相穿插并且多个柔性神经电极的多个盘旋结构SS也有序排列而不相互穿插，从而使得复合盘旋结构CSS可以采用例如光刻的图案化工艺方便地制作并使得复合盘旋结构CSS的拉伸过程更顺畅。参见图15，从点O至点O’为外侧圈，从点O’至点O”为内侧圈，外侧圈OO’围绕内侧圈O’O”，并且外侧圈OO’的终止端连接内侧圈O’O”的起始端。在图15中，外侧圈OO’的终止端和内侧圈O’O”的起始端由点O’指示。

继续参见图15和图16a-图16c，柔性神经电极组所包括的多个柔性神经电极的多个辅助植入结构40一体化为一个共用辅助结构40S，该共用辅助结构40S构造为在外力的作用下带动多个柔性神经电极的多个盘旋结构SS同步伸展。这样一来，可以使得柔性神经电极组的结构更简洁，并且柔性神经电极组所包括的多个柔性神经电极可以被同步植入并且多个柔性神经电极的多个盘旋结构SS可以同步伸展，提高了植入效率。

参见图16b和图16c，多个柔性神经电极的多个柔性绝缘部20至少部分彼此连接，这样一来可以增强盘旋复合结构CSS的结构稳定性。图16b和图16c的区别在于多个柔性绝缘部20的连接位置有所不同，本公开实施例对多个柔性绝缘部20的连接位置不进行限制。

图17a是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极组的平面示意图二；图17b是图17a的部分B的放大示意图。参见图17a和图17b，柔性神经电极组所包括的多个柔性神经电极被分成第一子组和第二子组；第一子组所包括的所有柔性神经电极的柔性绝缘部20一体化为第一共用柔性绝缘部20S1；第二子组所包括的所有柔性神经电极的柔性绝缘部20一体化为第二共用柔性绝缘部20S2。这样一来，在大大提高有效面积内电极位点30的数量的同时，使得柔性神经电极组的结构更加简洁。例如，第一子组所包括的柔性神经电极的数量与第二子组所包括的柔性神经电极的数量可以相同也可以不相同。例如，第一子组所包括的电极丝10的数量与第二子组所包括的电极丝10的数量可以相同也可以不相同。作为示例，图17a和图17b示出了第一子组包括四个电极丝10且第二子组包括四个电极丝10。例如，参见图17a和图17b，第一子组所包括的多个柔性神经电极的多个电极位点10位于第一子组的远离第二子组的一侧，第二子组所包括的多个柔性神经电极的多个电极位点10位于第二子组的远离第一子组的一侧；这样一来，可以避免电极位点10之间的干扰。

例如，继续参见图17a和图17b，多个柔性神经电极的多个辅助植入结构40一体化为一个共用辅助结构40S，该共用辅助结构40S构造为在外力的作用下带动第一子组和第二子组所包括的所有柔性神经电极的盘旋结构SS同步伸展。这样一来，可以使得柔性神经电极组的结构更简洁，并且柔性神经电极组所包括的多个柔性神经电极可以被同步植入并且多个柔性神经电极的多个盘旋结构SS可以同步伸展，提高了植入效率。

例如，参见图17b，第一共用柔性绝缘部20S1和第二柔性共用绝缘部20S2至少部分连接，这样一来可以增强盘旋复合结构CSS的结构稳定性。

图18是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极组的平面示意图三。在图18所示的柔性神经电极组中，多个柔性神经电极的多个辅助植入结构40在空间上彼此间隔开；这样一来，可以实现多点植入，从而可以根据实际需要更加灵活地选择各个柔性神经电极的植入位置，并且可提高植入密度。本公开实施例对多个辅助植入结构40彼此间隔开的距离不进行限制，只要不干扰彼此的植入即可。

需要说明的是，在图15、图17a和图18所示的植入式可拉伸柔性神经电极组中，为了图示方便仅示出了盘旋结构CSS。然而，本公开实施例不局限于此，柔性神经电极组还可以包括除盘旋结构CSS之外的其他结构。例如，柔性神经电极组所包括的多个柔性神经电极的每个还包括电极丝10和柔性绝缘部20的线性结构，该线性结构的设计可以参照前面的描述，在此不再赘述。

根据本公开的实施例，还提供一种植入式可拉伸柔性神经电极阵列。图19是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极阵列的平面示意图。参见图19，根据本公开实施例的柔性神经电极阵列包括多个如上所述的柔性神经电极，多个柔性神经电极彼此绝缘，且多个柔性神经电极的多个所述盘旋结构SS排列成阵列。通过采用柔性神经电极的阵列，可以使得阵列所包括的多个盘旋结构SS同步被转移，同步被植入，操作方便且效率高。根据本公开的实施例，柔性神经电极阵列所包括的每个盘旋结构SS可拉伸；进一步地，柔性神经电极阵列所包括的每个盘旋结构SS沿任意方向可拉伸。根据本公开实施例的柔性神经电极阵列的力学性能与目标组织(例如，脑组织)相匹配，不会引起目标组织的炎症反应，可对目标组织进行多点、长期稳定监测和/或调控。根据本公开实施例，盘旋结构SS排列成的阵列可以是规则的阵列也可以是不规则的阵列。相比较而言，规则阵列比不规则阵列更方便操作。此外，本公开实施例对阵列所包括的盘旋结构SS的数量不进行限制。作为示例，图19示出了12个盘旋结构SS排列为规则的3×4阵列。

继续参见图19，柔性神经电极阵列所包括的多个柔性神经电极的每个包括：电极丝10及柔性绝缘部20的线性结构LS，该线性结构LS与盘旋结构SS连接。这样一来，可以使得柔性神经电极阵列所包括的多个柔性神经电极更方便地连接到外部电路90。参见图19，每个电极丝10连接到焊盘80，焊盘80再连接到外部电路90；也就是，电极丝10通过与其连接的焊盘80而连接到外部电路90。需要说明的是，图19所示出的各部分的尺寸仅仅是示例性的，不应该被看作是对本公开实施例的限制。例如，为了方便与外部电路90进行连接，柔性神经电极阵列所包括的多个柔性神经电极的多个线性结构LS位于盘旋结构SS排列成的阵列的同一侧。然而，本公开实施例对此不进行显示，柔性神经电极阵列所包括的多个柔性神经电极的多个线性结构LS也可以位于盘旋结构SS排列成的阵列的相反两侧、相邻两侧、三侧或者多侧，这可以根据实际情况灵活设计。

根据本公开的实施例，还提供一种植入式可拉伸柔性神经电极阵列。继续参见图19，根据本公开实施例的柔性神经电极阵列包括多个如上所述的柔性神经电极组，多个柔性神经电极组的多个复合盘旋结构CSS排列成阵列。通过采用柔性神经电极组的阵列，可以使得阵列所包括的多个盘旋结构SS同步被转移，同步被植入，操作方便且效率高；并且可以使得阵列包括更多的电极位点30，使得根据本公开实施例的技术方案的监测效率和/或调控效率更高。根据本公开的实施例，柔性神经电极阵列所包括的每个复合盘旋结构CSS可拉伸；进一步地，柔性神经电极阵列所包括的每个复合盘旋结构CSS沿任意方向可拉伸。根据本公开实施例，复合盘旋结构CSS排列成的阵列可以是规则的阵列也可以是不规则的阵列。相比较而言，规则阵列比不规则阵列更方便操作。此外，本公开实施例对阵列所包括的复合盘旋结构CSS的数量不进行限制。作为示例，图19示出了12个复合盘旋结构CSS排列为规则的3×4阵列。

继续参见图19，多个柔性神经电极组所包括的所有柔性神经电极的每个包括：电极丝10及柔性绝缘部20的线性结构LS，该线性结构LS与盘旋结构SS连接。这样一来，可以使得柔性神经电极阵列所包括的所有柔性神经电极更方便地连接到外部电路90。参见图19，每个电极丝10连接到焊盘80，焊盘80再连接到外部电路90；也就是，电极丝10通过与其连接的焊盘80而连接到外部电路90。需要说明的是，图19所示出的各部分的尺寸仅仅是示例性的，不应该被看作是对本公开实施例的限制。例如，为了方便与外部电路90进行连接，柔性神经电极阵列所包括的所有柔性神经电极的所有线性结构LS位于复合盘旋结构CSS排列成的阵列的同一侧。然而，本公开实施例对此不进行显示，柔性神经电极阵列所包括的所有柔性神经电极的所有线性结构LS也可以位于复合盘旋结构CSS排列成的阵列的相反两侧、相邻两侧、三侧或者多侧，这可以根据实际情况灵活设计。

根据本公开的实施例，还提供一种制作方法，可以用于制作如上所述的植入式可拉伸柔性神经电极，也可以用于制作如上所述的植入式可拉伸柔性神经电极组，还可以用于制作如上所述的植入式可拉伸柔性神经电极阵列。作为示例，下面将描述植入式可拉伸柔性神经电极的制作方法；需要说明的是，可以采用该方法来制作植入式可拉伸柔性神经电极组并制作植入式可拉伸柔性神经电极阵列。图20是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的制作方法的流程示意图；图21是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的制作方法中各步骤的截面示意图。根据本公开实施例，植入式可拉伸柔性神经电极的制作方法包括：步骤S11，提供衬底100，其中衬底100包括第一区域和第二区域，如图21的截面图(a)所示；步骤S12，在衬底100上形成第一绝缘层101，如图21的截面图(c)所示；步骤S13，在第一绝缘层101上形成导电层，图案化导电层以在衬底101的第一区域形成电极丝10和电极位点30，如图21的截面图(d)所示；步骤S14，在电极丝10和电极位点30上形成第二绝缘层102，如图21的截面图(e)所示；步骤S15，图案化第一绝缘层101和第二绝缘层102以形成包裹电极丝10的柔性绝缘部20、所述辅助植入结构40以及电极丝10和柔性绝缘部20的盘旋结构SS，并图案化第二绝缘层102以露出电极位点30，如图21的截面图(f)所示；以及步骤S16，至少去除衬底100的位于第一区域中的部分，如图21的截面图(g)所示。例如，在步骤S11中，衬底100为硅片或玻璃片；提供衬底100包括对衬底100进行预处理，该预处理例如为：将衬底100用丙酮和异丙醇进行清洗，然后用水清洗再烘干，再用氧等离子体进行清洗。例如，在步骤S16中，衬底100的位于第二区域中部分被保留或者被去除；进一步优选地，衬底100的位于第二区域中部分被保留，以降低衬底100移除的操作难度并保证第二区域中的焊盘80的结构稳定性。例如，步骤S13和步骤S15中的“图案化”工艺包括：光刻胶的涂覆、曝光、显影以形成光刻胶图案，以及采用光刻胶图案作为掩膜使各层形成期望的图案。

例如，根据本公开实施例，植入式可拉伸柔性神经电极的制作方法还包括：在衬底100上形成第一绝缘层101之前，至少在衬底100的第一区域中形成牺牲层103，如图21的截面图(b)所示；至少去除衬底100的位于第一区域中的部分包括：去除牺牲层103并切割衬底100，以至少去除衬底100的位于第一区域中的部分。例如，牺牲层103的厚度为10nm～1000nm，例如10nm、30nm、50nm、70nm、100nm、300nm、500nm、700nm或1000nm等；进一步优选为100nm。例如，牺牲层103的材料包括铝、PMMA和镍中的至少一种；进一步优选包括铝。

例如，根据本公开的实施例，步骤S13还包括：图案化所述导电层以在衬底100的第一区域形成电极丝10和电极位点30的同时在衬底100的第二区域形成焊盘80，电极丝100与焊盘80电连接；并且步骤S15还包括：图案化第二绝缘层102以露出焊盘80。例如，焊盘80的尺寸为(0.1～4)mm×(0.1～4)mm，例如0.1mm×0.1mm、0.2mm×0.1mm、1mm×2mm、3.5mm×3.5mm、3.7mm×4mm、4mm×4mm或4mm×3.7mm等；进一步优选为0.1mm×0.2mm。

图22是根据本公开实施例的制作完成的植入式可拉伸柔性神经电极的分解示意图。图22的(a)示出了图案化后的第一绝缘层101，图22的(b)示出了电极丝10和与其连接的电极位点30，图22的(c)示出了图案化后的第二绝缘层102。参见图22，图案化后的第二绝缘层102包括开口20h1以露出电极位点30。

图23是根据本公开实施例的制作完成的植入式可拉伸柔性神经电极阵列的分解示意图。图22的(a)示出了图案化后的第一绝缘层101，图22的(b)示出了电极丝10和与其连接的焊盘80，图22的(c)示出了图案化后的第二绝缘层102。参见图22，图案化后的第二绝缘层102包括开口20h2以露出焊盘80。图23的柔性神经电极阵列所包括的多个柔性神经电极的每个的分解示意图即为图22。

根据本公开实施例的方法所制作得到的植入式可拉伸柔性神经电极、植入式可拉伸柔性神经电极组以及植入式可拉伸柔性神经电极阵列的技术效果可以参照上面的描述，在此不再赘述。

根据本公开的实施例，还提供一种植入方法，可以用于将如上所述的植入式可拉伸柔性神经电极植入目标组织，也可以用于将如上所述的植入式可拉伸柔性神经电极组植入目标组织，还可以将如上所述的植入式可拉伸柔性神经电极阵列植入目标组织。作为示例，下面将描述植入式可拉伸柔性神经电极的植入方法；需要说明的是，可以采用该方法来将植入式可拉伸柔性神经电极组植入目标组织并将植入式可拉伸柔性神经电极阵列植入目标组织。图24是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的植入方法的流程示意图；图25a-图25c是根据本公开实施例的植入式可拉伸柔性神经电极的植入方法中各步骤的立体示意图。根据本公开的实施例，植入式可拉伸柔性神经电极的植入方法包括：步骤S21，采用辅助植入工具40’向辅助植入结构40施加外力，以将柔性神经电极的至少一部分植入目标组织，并且在将柔性神经电极的至少一部分植入目标组织的过程中使盘旋结构SS在外力的带动下至少部分地伸展开，如图25b所示；以及步骤S22，移除辅助植入工具40’并将柔性神经电极的已经植入目标组织的至少一部分保留在目标组织中，如图25c所示。例如，根据本公开的实施例，在步骤S21之前，所述植入方法还包括：装配辅助植入工具40’和辅助植入结构40，如图25a所示。作为示例，在图25a至图25c中，辅助植入结构40为通孔，与辅助植入结构40配合的辅助植入工具40’具有与所述通孔相配合的凸起。然而，本公开实施例不局限于此，在辅助植入结构40为凸起的情形下，与辅助植入结构40配合的辅助植入工具40’可具有与所述凸起相配合的孔或者槽。

根据本公开实施例的植入方法，所有电极丝10都能够实现原位伸展植入目标组织内，从而提高植入密度并降低植入过程难度。

以上所述仅是本公开的示范性实施方式，而非用于限制本公开的保护范围，本公开的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (32)

1.一种植入式可拉伸柔性神经电极，包括电极丝和包裹所述电极丝的柔性绝缘部，其中，

所述柔性神经电极包括：所述电极丝和所述柔性绝缘部的盘旋结构，该盘旋结构可拉伸，在所述盘旋结构处设置有电极位点和辅助植入结构，所述电极位点与所述电极丝电连接且从所述柔性绝缘部露出，所述辅助植入结构构造为在外力的作用下带动所述盘旋结构伸展。

2.根据权利要求1所述的植入式可拉伸柔性神经电极，其中，所述盘旋结构构造为沿任意方向可拉伸。

3.根据权利要求1所述的植入式可拉伸柔性神经电极，其中，

所述盘旋结构包括多个圈，所述多个圈中任意相邻的两个圈分为内侧圈和外侧圈，所述外侧圈围绕所述内侧圈，且所述外侧圈的终止端连接所述内侧圈的起始端。

4.根据权利要求3所述的植入式可拉伸柔性神经电极，其中，

所述辅助植入结构设置在所述多个圈中的最内侧圈处。

5.根据权利要求4所述的植入式可拉伸柔性神经电极，其中，

所述柔性绝缘部具有超出所述电极丝的突出部，所述辅助植入结构为设置于所述突出部处的通孔、凹槽或凸起。

6.根据权利要求5所述的植入式可拉伸柔性神经电极，其中，在所述突出部设置有位置标记。

7.根据权利要求3所述的植入式可拉伸柔性神经电极，其中，所述多个圈的每个包括依次连接的多个弯曲部分。

8.根据权利要求1所述的植入式可拉伸柔性神经电极，还包括：

所述电极丝和所述柔性绝缘部的线性结构，该线性结构与所述盘旋结构连接。

9.根据权利要求8所述的植入式可拉伸柔性神经电极，其中，

所述线性结构包括：被所述柔性绝缘部包裹的辅助电极丝；

在所述线性结构中，所述辅助电极丝与所述电极丝电连接。

10.根据权利要求1所述的植入式可拉伸柔性神经电极，还包括：锚定结构，其中，

所述锚定结构与所述电极丝之间具有夹角，并且所述锚定结构构造为在将所述柔性神经电极植入目标组织之后与所述目标组织相互作用以阻碍所述柔性神经电极与所述目标组织发生相对运动。

11.根据权利要求10所述的植入式可拉伸柔性神经电极，其中，所述锚定结构自所述电极丝沿远离所述电极丝的方向延伸的边缘为弧形，所述弧形朝向所述辅助植入结构突出。

12.根据权利要求10所述的植入式可拉伸柔性神经电极，其中，所述锚定结构包括被所述柔性绝缘部覆盖的锚定电极丝，所述电极位点通过所述锚定电极丝与所述电极丝电连接。

13.根据权利要求1所述的植入式可拉伸柔性神经电极，其中，

所述电极丝和所述电极位点的材料包括金、铂和铱中的至少一种；并且

所述柔性绝缘部的材料包括聚酰亚胺、聚对二甲苯和SU-8光刻胶中的至少一种。

14.根据权利要求1所述的植入式可拉伸柔性神经电极，还包括设置在电极丝和柔性绝缘部之间的粘附层。

15.根据权利要求1-14任一项所述的植入式可拉伸柔性神经电极，包括：

多个所述电极丝，被所述柔性绝缘部包裹且彼此绝缘；

多个所述电极位点，从所述柔性绝缘部露出，与多个所述电极丝一一对应地电连接，并且在空间上彼此间隔开。

16.根据权利要求15所述的植入式可拉伸柔性神经电极，其中，

多个所述电极丝位于同一层；或者

多个所述电极丝位于堆叠设置的多个层，所述多个层的每个包括多个所述电极丝当中的至少一个。

17.根据权利要求16所述的植入式可拉伸柔性神经电极，其中，

所述多个层中任意相邻的两个层为第一层和第二层；

在所述多个层的堆叠方向上，位于所述第一层的所述电极丝与位于所述第二层中的电极丝分别至少部分重叠或者至少部分不重叠。

18.根据权利要求15所述的植入式可拉伸柔性神经电极，其中，多个所述电极位点位于所述柔性神经电极的同一侧或者位于所述柔性神经电极的不同侧。

19.一种植入式可拉伸柔性神经电极组，包括多个如权利要求1-18任一项所述的柔性神经电极，其中，

所述多个柔性神经电极彼此绝缘；

所述柔性神经电极的多个盘旋结构形成复合盘旋结构，在所述复合盘旋结构的同一圈中所述多个盘旋结构的位于该同一圈中的部分由里至外依次排列。

20.根据权利要求19所述的植入式可拉伸柔性神经电极组，其中，所述多个柔性神经电极的多个电极位点在空间上彼此间隔开。

21.根据权利要求19所述的柔性神经电极组，其中，

所述复合盘旋结构包括多个圈,所述多个圈中任意相邻的两个圈分为内侧圈和外侧圈，所述外侧圈围绕所述内侧圈，且所述外侧圈的终止端连接所述内侧圈的起始端；

在所述复合盘旋结构的多个圈的每个中，所述多个盘旋结构的相应部分按照相同的顺序由里至外依次排列。

22.根据权利要求19所述的柔性神经电极组，其中，

所述多个柔性神经电极的多个辅助植入结构一体化为一个共用辅助结构，该共用辅助结构构造为在外力的作用下带动所述多个柔性神经电极的多个盘旋结构同步伸展。

23.根据权利要求22所述的柔性神经电极组，其中，所述多个柔性神经电极的多个柔性绝缘部至少部分彼此连接。

24.根据权利要求19所述的植入式可拉伸柔性神经电极组，其中，所述多个柔性神经电极的多个辅助植入结构在空间上彼此间隔开。

25.一种植入式可拉伸柔性神经电极阵列，包括多个如权利要求1-18任一项所述的柔性神经电极，其中，所述多个柔性神经电极彼此绝缘，且所述多个柔性神经电极的多个所述盘旋结构排列成阵列。

26.根据权利要求25所述的植入式可拉伸柔性神经电极阵列，其中，

所述多个柔性神经电极的每个包括：所述电极丝及所述柔性绝缘部的线性结构，该线性结构与所述盘旋结构连接。

27.一种植入式可拉伸柔性神经电极阵列，包括多个如权利要求19-24任一项所述的柔性神经电极组，其中，所述多个柔性神经电极组的多个所述复合盘旋结构排列成阵列。

28.根据权利要求27所述的植入式可拉伸柔性神经电极阵列，其中，

所述多个柔性神经电极组所包括的所有柔性神经电极的每个包括：所述电极丝及所述柔性绝缘部的线性结构，该线性结构与所述盘旋结构连接。

29.一种如权利要求1-18任一项所述的植入式可拉伸柔性神经电极或如权利要求19-24任一项所述的植入式可拉伸柔性神经电极组或者如权利要求25-28任一项所述的植入式可拉伸柔性神经电极阵列的制作方法，包括：

提供衬底，其中所述衬底包括第一区域和第二区域；

在所述衬底上形成第一绝缘层；

在所述第一绝缘层上形成导电层，图案化所述导电层以在所述衬底的第一区域形成所述电极丝和所述电极位点；

在所述电极丝和所述电极位点上形成第二绝缘层；

图案化所述第一绝缘层和所述第二绝缘层以形成包裹所述电极丝的所述柔性绝缘部以及所述辅助植入结构，并图案化所述第二绝缘层以露出所述电极位点；以及

至少去除所述衬底的位于所述第一区域中的部分。

30.根据权利要求29所述的制作方法，还包括：

在所述衬底上形成所述第一绝缘层之前，至少在所述衬底的所述第一区域中形成牺牲层；

至少去除所述衬底的位于所述第一区域中的部分包括：去除所述牺牲层并切割所述衬底，以至少去除所述衬底的位于所述第一区域中的部分。

31.根据权利要求29所述的制作方法，其中，

图案化所述导电层以在所述衬底的第一区域形成所述电极丝和所述电极位点的同时在所述衬底的第二区域形成焊盘，所述电极丝与所述焊盘电连接；并且，

所述方法还包括：图案化所述第二绝缘层以露出所述焊盘。

32.一种如权利要求1-18任一项所述的植入式可拉伸柔性神经电极或如权利要求19-24任一项所述的植入式可拉伸柔性神经电极组或者如权利要求25-28任一项所述的植入式可拉伸柔性神经电极阵列的植入方法，包括：

采用辅助植入工具向所述辅助植入结构施加外力，以将所述柔性神经电极的至少一部分植入目标组织，并且在将所述柔性神经电极的至少一部分植入所述目标组织的过程中使所述盘旋结构在所述外力的带动下至少部分地伸展开；以及

移除所述辅助植入工具并将所述柔性神经电极的已经植入所述目标组织的所述至少一部分保留在所述目标组织中。