銅箔層6有4條，電極點I有4個，按2X2的矩形方陣排列組成陣列電極。每個電極點I的銅箔層直經為0.35_，相鄰電極點I銅箔層之間距離為0.8mm，銅箔層厚為0.03mm。
[0040]B、熱壓封裝:先按A步驟陣列電極板的基底4同樣大小制作聚酰亞胺薄膜作為絕緣覆蓋膜5，厚度約為0.05mm，然后在絕緣覆蓋膜5上預制與陣列電極板的基底4上電極點的銅箔層和焊盤的銅箔層相對應的孔；再將絕緣覆蓋膜5覆蓋在基底4表面上，絕緣覆蓋膜5上預制的孔露出電極點的銅箔層和焊盤的銅箔層最后再經過熱壓合，使絕緣覆蓋層5與導線2的銅箔層6及基底4無銅箔層的表面緊密貼合；
C、鍍金:對B步驟中絕緣覆蓋層5所有孔下的電極點的銅箔層和焊盤的銅箔層它們的表面進行鍍金處理，鍍金厚度為0.0002mm，使電極點的銅箔層和焊盤的銅箔層具有抗腐蝕性能；
D、電化學修飾電極點:將C步驟完成了鍍金層的電極點浸泡在石墨烯或是碳納米管摻雜的乙撐二氧噻吩的沉積液中，焊盤3放置于沉積液外，外部儀器與焊盤引線9連接，通過三電極體系，對電極點I施加IV的恒電位條件修飾300s，修飾后的電極點鍍有一層厚度為0.0005mm致密的聚乙撐二氧噻吩高電容性薄膜層8，用于提高電極的電荷傳輸能力和生物相容性。
[0041 ] 所述的電化學方法還可以是恒電流法，或三角波電位掃描方法。所述的恒電流方法，其電流大小為0.1mA/cm2?10mA/cm 2;所述的三角波電位掃描，其電位0.05V?0.55V，該電位是相對標準甘汞電極電位。
[0042]實施例8:為本發明用于生物體的植入式柔性陣列電極及其制備方法又一個優選的實施例。與實施例7不同的是:銅箔層6有16條，電極點I有16個，按4X4的矩形方陣排列組成陣列電極；每個電極點I的銅箔層直經為0.35mm，相鄰電極點I銅箔層之間距離為0.8mm，銅涫層厚為0.03mm。
[0043]本實施例采用4X4陣列電極用于大鼠腦皮層圖譜(cortical mapping)的記錄。通過本實施例的陣列電極，可以限定在4_X4_的區域內，放置在大鼠運動區皮層上方，對應大鼠的腦皮層運動區域。若采用其他數量的陣列電極個數，應根據所需陣列電極的面積大小而定。
[0044]本方案得到的陣列電極的電極點I和導線2及焊盤3作為導體的全部為為基底上的銅箔，成本低廉，采用柔性線路板技術制備的陣列電極工藝可靠、易于批量生產。本方案在電極點與焊盤上鍍金，并在電極點上采用電化學方法修飾了一層石墨烯摻雜的導電聚合物。導電聚合物的高電容性能極大的提升了電極點的電荷傳輸能力。本方案得到的單個電極點最大安全注入電荷密度達到3mC/cm2，滿足腦皮層圖譜記錄lmC/cm2以上刺激強度的需求，而現有技術方案得到的純金、純鉑陣列電極最大安全注入電荷密度僅為0.15?0.2mC/cm2，無法應用于腦圖譜的記錄。本方案制備的柔性陣列電極可以通過手術固定在大鼠頭部，可以實現大鼠頭部16個點的部位的圖譜記錄，并且可以在大鼠清醒條件下實現多天的動態監測，較目前的針電極刺激記錄有明顯的提升效果。
[0045]本發明權利要求保護范圍不限于上述實施例。
【主權項】
1.一種用于生物體的植入式柔性陣列電極，其特征在于，包括柔性的基底(4)，該基底(4)表面沉著有至少2條并列的條狀銅箔層(6)，每條銅箔層(6)的一端為電極點(I)的銅箔層，另一端為焊盤(3)的銅箔層，中部銅箔層為導線(2);電極點(I)的銅箔層上和焊盤(3)的銅箔層上還鍍有鍍金層(7);電極點(I)的鍍金層(7)之上還覆蓋有高電容性薄膜層(8);導線(2)的銅箔層寬度小于圓形的電極點(I)的銅箔層的直經；基底(4)裸露的表面及導線(2)的銅箔層表面上有絕緣覆蓋層(5)。
2.根據權利要求1所述的用于生物體的植入式柔性陣列電極，其特征在于，所述的電極點(I)的銅箔層的直經為0.21?5mm，電極點間距0.3?1mm。
3.根據權利要求1所述的用于生物體的植入式柔性陣列電極，其特征在于，所述的銅箔層(6)有2條，電極點(I)有2個，單列組成陣列電極。
4.根據權利要求1所述的用于生物體的植入式柔性陣列電極，其特征在于，所述的銅箔層(6)有4條，電極點(I)有4個，按2X2的矩形方陣排列組成陣列電極。
5.根據權利要求1所述的用于生物體的植入式柔性陣列電極，其特征在于，所述的銅箔層(6)有16條，電極點(I)有16個，按4X4的矩形方陣排列組成陣列電極。
6.根據權利要求1所述的用于生物體的植入式柔性陣列電極，其特征在于，所述的基底(4)和絕緣覆蓋層(5)均為聚合物薄膜，該聚合物薄膜由聚酰亞胺，或聚二甲基硅氧烷，或聚對二甲苯材料制成，厚度均為0.0l?0.03mm。
7.根據權利要求1所述的用于生物體的植入式柔性陣列電極，其特征在于，所述的銅箔層(6)厚度為0.01?0.2_。
8.根據權利要求1所述的用于生物體的植入式柔性陣列電極，其特征在于，所述的銅箔層(6)厚度為0.01?0.03_。
9.根據權利要求1所述的用于生物體的植入式柔性陣列電極，其特征在于，所述的鍍金層(7)的厚度為0.00002?0.0Olmm ;高電容性薄膜層(8)厚度為0.00002?0.001mm。
10.根據權利要求1所述的用于生物體的植入式柔性陣列電極，其特征在于，所述的高電容性薄膜層(8)的材料為氧化銥，或為導電聚合物。
11.根據權利要求7所述的用于生物體的植入式柔性陣列電極，其特征在于，所述的導電聚合物為聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺及其衍生物它們中的一種，或兩種或三種的組合物。
12.—種權利要求1所述的用于生物體的植入式柔性陣列電極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: A、制作具有電極點和導線及焊盤三者銅箔層為一體的陣列電極板:首先對基底(4)進行預處理，然后在基底(4)表面上沉積一層銅箔層(6)，或采用市售的銅箔層與基底成形的型材，再按照電極點(I)和導線(2)及焊盤(3)平面布置結構進行顯影曝光，通過噴淋蝕刻處理，得到具有電極點和導線及焊盤三者銅箔層為一體的陣列電極板； B、熱壓封裝:先按A步驟陣列電極板的基底(4)同樣大小制作絕緣覆蓋膜(5);然后在絕緣覆蓋膜(5)上預制與陣列電極板的基底(4)上電極點的銅箔層和焊盤的銅箔層相對應的孔；再將絕緣覆蓋膜(5)覆蓋在基底(4)表面上，絕緣覆蓋膜(5)上預制的孔露出電極點的銅箔層和焊盤的銅箔層；最后經過熱壓合，使絕緣覆蓋層(5)與導線(2)的銅箔層及基底(4)無銅箔層的表面緊密貼合； C、鍍金:對B步驟中絕緣覆蓋層(5)所有孔下的電極點的銅箔層和焊盤的銅箔層它們的表面進行鍍金處理，使電極點的銅箔層和焊盤的銅箔層具有抗腐蝕性能； D、電化學修飾電極點:將C步驟鍍有鍍金層的電極點置于高電容性材料的沉積液中，通過電化學方法對電極點(I)鍍金層表面沉積一層高電容性薄膜層(8)，用于提高電極的電荷傳輸能力和生物相容性。
13.根據權利要求12所述的用于生物體的植入式柔性陣列電極的制備方法，其特征在于，所述的電化學方法是恒電位法，或恒電流法，或三角波電位掃描方法。
14.根據權利要求13所述的用于生物體的植入式柔性陣列電極的制備方法，其特征在于，所述的恒電位方法，其工作電壓為0.6V?IV ;所述的恒電流方法，其電流大小為.0.1mA/cm2?10mA/cm2;所述的三角波電位掃描，其電位0.05V?0.55V，該電位是相對標準甘汞電極電位。
【專利摘要】本發明涉及用于生物體的植入式柔性陣列電極及其制備方法，電極包括基底，該基底上有銅箔層，每條銅箔層的一端為電極點的銅箔層，另一端為焊盤的銅箔層，中部銅箔層為導線；電極點的銅箔層上和焊盤的銅箔層上還鍍有鍍金層；電極點的鍍金層之上還覆蓋有高電容性薄膜層。制備方法步驟包括：制作電極點和導線及焊盤三者的銅箔層、熱壓封裝、鍍金和電化學修飾電極點。本發明優點是：陣列電極的電荷傳輸性能好，具有神經電刺激和神經電記錄的雙向功能,受體容易接受，易于加工，成本低。
【IPC分類】A61N1-05
【公開號】CN104548335
【申請號】CN201410822122
【發明人】李明哲, 李濤, 段晏文, 周琴, 饒立
【申請人】武漢格林泰克科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月26日