專利名稱：金屬絲生物微電極的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物醫(yī)學工程領(lǐng)域的微電極制作方法，具體是一種金屬絲生物微
電極的制備方法。
背景技術(shù)：
面癱患者一般會出現(xiàn)閉眼功能喪失的情況，對于其中不能自愈的患者，采用針灸、 面神經(jīng)吻合手術(shù)等治療方法。有些患者的閉眼功能可能恢復(fù)或在一定程度上恢復(fù)，但是也 有一部分頑固性、永久性面癱患者功能無法恢復(fù)，并且因此會造成角膜干燥、角膜炎癥，嚴 重時會造成失明。面癱的患者一般都為單側(cè)性的，健側(cè)的神經(jīng)、肌肉的功能往往是正常的。 由于微電子技術(shù)和生物技術(shù)的發(fā)展，使得可以用可植入的微剌激器對肌肉進行電剌激，從 而恢復(fù)面癱患者的患者閉眼功能。 在各種可植入式電剌激系統(tǒng)中，用于對功能性神經(jīng)肌肉進行剌激的微電極是一個 非常重要的部分，電極的性能直接關(guān)系到電脈沖對神經(jīng)細胞的剌激效果。目前，用于眼輪匝 肌等肌肉進行剌激的電極主要采用在金屬絲上涂敷聚合物絕緣層，使金屬絲一端露出小部 分作為電極點。為了減小電極對肌肉組織的損傷，微電極一般采用耐腐蝕及生物相容性較 好的聚合物涂層作為電極絕緣層。常用的聚合物有特氟龍(Teflon)和C型聚對二甲苯 (Parylene-C)等聚合物。 經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)文獻的檢索發(fā)現(xiàn)，Liming Li， Pengjia Cao， Mingjie Sun等 在《GRAEFE'S ARCHIVE FOR CLINICAL AND EXPER頂ENTAL 0PHTHALM0L0GY》247 (2009) p349_361撰文"Intraorbital optic nerve stimulation with penetrating electrodes: in vivo electrophysiology study in rabbits"("使用穿透性電極剌激眼眶內(nèi)視覺神 經(jīng)"《GRAEFE文獻臨床和試驗眼科學》)。該文中提及的用于眼眶內(nèi)肌肉剌激的微電極的 制作方法是采用在金屬絲上涂覆聚合物，在金屬絲一端露出小部分金屬作為電極點。這樣 制作的電極的絕緣涂層厚度無法控制，涂層與金屬絲的結(jié)合力也不強，金屬絲電極點的寬 度控制的也不精確，而且只在金屬一邊端點上露出電極點，使得電極集成度較低，在多點剌 激時候，需植入多根電極絲，使得植入過程復(fù)雜并且不可靠，影響電極剌激效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，提供一種金屬絲生物微電極的制 備方法，使微電極能夠用于對眼輪匝肌等肌肉的剌激，電極集成度高，能同時進行肌肉的多 點剌激，并且電極點寬度可控性和制作精度高，而且電極點在絲狀電極周向露出，能改善剌 激效果。 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明首先使用旋涂技術(shù)制備聚合物薄膠并 加熱固化，使其具有彈性，然后釋放薄膠并將其切割成小塊，將金屬絲穿過彈性聚合物薄 膠，使薄膠作為保護層，在該結(jié)構(gòu)上沉積聚合物作為金屬絲微電極的電極絕緣層，最后將彈 性聚合物保護層剝離金屬絲，得到最終所需要的金屬絲微電極。
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本發(fā)明包括以下步驟 第一步、在基底表面旋涂聚合物膠，經(jīng)固化處理后制成彈性聚合物薄膠，將彈性聚
合物薄膠從基底釋放后切塊； 所述的聚合物膠為聚二甲基硅氧烷。 所述的固化處理是指將聚合物聚二甲基硅氧烷薄膠置入烘箱中，以85t:溫度烘2小時。 第二步、將金屬絲經(jīng)清洗后穿過彈性聚合物薄膠，使薄膠作為保護層，在該結(jié)構(gòu)上沉積聚合物作為金屬絲微電極的電極絕緣層，最后剝離彈性聚合物薄膠，制成金屬絲微電極。 所述的清洗是指使用超聲波震蕩清洗； 所述的沉積聚合物為氣相沉積的聚對二甲苯、碳氫聚合物； 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備所得金屬絲生物微電極工藝過程簡單易操作，電極寬度可控性和制作精度高；絕緣層使用聚合物沉積方法，與金屬絲結(jié)合力好，不容易脫落；金屬絲微電極集成度高，在一根金屬絲上可制作多個電極點，能夠提供同時多點剌激功能。由于彈性聚合物薄膠是在金屬絲圓周方向包裹，去除彈性聚合物薄膠時，電極點在絲狀電極圓周方向露出，有利于提高肌肉的剌激效果。


圖l為實施例l示意圖。
圖2為實施例2示意圖。
圖3為實施例3示意圖。
具體實施例方式
下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。 實施例1 如圖1所示，本實施例通過以下步驟進行制備 第一步、清洗鉑金屬絲； 所述的清洗是指使用超聲波震蕩清洗。 第二步、清洗玻璃片，在玻璃片上以1500轉(zhuǎn)/分的速度旋涂聚二甲基硅氧烷30秒，聚二甲基硅氧烷薄膠厚度為lOOiim，聚二甲基硅氧烷配比為原液和固化劑的重量比
io : i; 第三步、固化彈性聚合物聚二甲基硅氧烷薄膠，并使其具有彈性； 所述固化是指將聚合物聚二甲基硅氧烷薄膠置入烘箱中，以85t:溫度烘2小時。 第四步、釋放彈性聚二甲基硅氧烷薄膠，并將其切成3mmX3mm方塊； 第五步、將鉑金屬絲穿過1片聚二甲基硅氧烷薄膠，并將聚二甲基硅氧烷薄膠置
于鉑金屬絲電極點位置； 第六步、在穿有聚二甲基硅氧烷薄膠的鉑金屬絲上沉積聚合物聚對二甲苯4 5ym，作為鉑絲電極絕緣層； 第七步、剝離聚二甲基硅氧烷彈性薄膠，露出l個寬度為lOOym的電極點。
本實施例中的聚合物保護薄膠保護的電極點個數(shù)為1個，聚合物保護薄膠保護的 電極點寬度為100iim。 本實施例中的金屬絲的直徑為lOOym，該金屬為鉑；所述的聚合物保護薄膠為聚
二甲基硅氧烷；所述的聚合物絕緣層為聚對二甲苯。
實施例2 如圖2所示，本實施例通過以下步驟進行制備 第一步、清洗鉑金屬絲；所述的清洗是指使用超聲波震蕩清洗。 第二步、清洗玻璃片，在玻璃片上以2000轉(zhuǎn)/分的速度旋涂聚二甲基硅氧烷30
秒，使聚二甲基硅氧烷薄膠厚度為80踐，聚二甲基硅氧烷配比為原液和固化劑的重量比
io : i; 第三步、固化彈性聚合物聚二甲基硅氧烷薄膠，并使其具有彈性；所述固化是指將
聚合物聚二甲基硅氧烷薄膠置入烘箱中，以85t:溫度烘2小時。 第四步、釋放彈性聚二甲基硅氧烷薄膠，并將其切成3mmX3mm方塊； 第五步、將鉑金屬絲穿過2片聚二甲基硅氧烷薄膠，并將聚二甲基硅氧烷薄膠置
于鉑金屬絲電極點位置； 第六步、在穿有聚二甲基硅氧烷薄膠的鉑金屬絲上沉積聚合物聚對二甲苯4 5ym，作為鉑絲電極絕緣層； 第七步、剝離聚二甲基硅氧烷彈性薄膠，露出2個寬度為80ym的電極點。
本實施例中的聚合物保護薄膠保護的電極點個數(shù)為2個，聚合物保護薄膠保護的 電極點寬度為80iim。本實施例中的金屬絲的直徑為100iim，該金屬為鉑；所述的聚合物保 護薄膠為聚二甲基硅氧烷；所述的聚合物絕緣層為聚對二甲苯。
實施例3 如圖3所示，本實施例通過以下步驟進行制備 第一步、清洗鉑金屬絲；所述的清洗是指使用超聲波震蕩清洗。 第二步、清洗玻璃片，在玻璃片上以3000轉(zhuǎn)/分的速度旋涂聚二甲基硅氧烷30
秒，使聚二甲基硅氧烷薄膠厚度為60踐，聚二甲基硅氧烷配比為原液和固化劑的重量比
io : i; 第三步、固化彈性聚合物聚二甲基硅氧烷薄膠，并使其具有彈性；所述固化是指將
聚合物聚二甲基硅氧烷薄膠置入烘箱中，以85t:溫度烘2小時。 第四步、釋放彈性聚二甲基硅氧烷薄膠，并將其切成3mmX3mm方塊； 第五步、將鉑金屬絲穿過3片聚二甲基硅氧烷薄膠，并將聚二甲基硅氧烷薄膠置
于鉑金屬絲電極點位置； 第六步、在穿有聚二甲基硅氧烷薄膠的鉑金屬絲上沉積聚合物聚對二甲苯4 5ym，作為鉑絲電極絕緣層； 第七步、剝離聚二甲基硅氧烷彈性薄膠，露出3個寬度為60ym的電極點。 本實施例中的聚合物保護薄膠保護的電極點個數(shù)為3個，聚合物保護薄膠保護的
電極點寬度為60iim。本實施例中的金屬絲的直徑為100iim，該金屬為鉑；所述的聚合物保
5護薄膠為聚二甲基硅氧烷；所述的聚合物絕緣層為聚對二甲苯。 上述實施例的工藝簡單、電極寬度可控性和制作精度高；絕緣層與金屬絲結(jié)合力 好；金屬絲微電極能夠提供同時對功能性神經(jīng)肌肉的多點剌激功能。由于彈性聚合物薄膠 是在金屬絲圓周方向包裹，去除彈性聚合物薄膠時，電極點在絲狀電極圓周方向露出，有利 于提高肌肉的剌激效果。
權(quán)利要求
一種金屬絲生物微電極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟第一步、在基底表面旋涂聚合物膠，經(jīng)固化處理后制成彈性聚合物薄膠，將彈性聚合物薄膠從基底釋放后切塊；第二步、將金屬絲經(jīng)清洗后穿過彈性聚合物薄膠，使薄膠作為保護層，在該結(jié)構(gòu)上沉積聚合物作為金屬絲微電極的電極絕緣層，最后剝離彈性聚合物薄膠，制成金屬絲微電極。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬絲生物微電極的制備方法，其特征是，所述的電極點的個數(shù)與金屬絲穿過的彈性聚合物薄膠的片數(shù)相同，電極點的寬度與彈性聚合物薄膠的厚度相同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬絲生物微電極的制備方法，其特征是，所述的絕緣層厚度為2 20iim。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬絲生物微電極的制備方法，其特征是，所述的沉積聚合物為氣相沉積的聚對二甲苯、碳氫聚合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬絲生物微電極的制備方法，其特征是，所述的聚合物膠為聚二甲基硅氧烷。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬絲生物微電極的制備方法，其特征是，所述的聚二甲基硅氧烷配比為原液和固化劑的重量比10 : 1。
7. 根根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬絲生物微電極的制備方法，其特征是，所述的固化處理是指將聚合物聚二甲基硅氧烷薄膠置入烘箱中，以85t:溫度烘2小時。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬絲生物微電極的制備方法，其特征是，所述的清洗是指使用超聲波震蕩清洗。
全文摘要
一種生物醫(yī)學工程技術(shù)領(lǐng)域的金屬絲生物微電極的制備方法，包括在基底表面旋涂聚合物膠，經(jīng)固化處理后制成彈性聚合物薄膠，將彈性聚合物薄膠從基底釋放后切塊；將金屬絲經(jīng)清洗后穿過彈性聚合物薄膠，使薄膠作為保護層，在該結(jié)構(gòu)上沉積聚合物作為金屬絲微電極的電極絕緣層，最后剝離彈性聚合物薄膠，制成金屬絲微電極。本發(fā)明制備所得金屬絲生物微電極工藝過程簡單易操作，電極寬度可控性和制作精度高；絕緣層使用聚合物沉積方法，與金屬絲結(jié)合力好，不容易脫落；金屬絲微電極集成度高，在一根金屬絲上可制作多個電極點，能夠提供同時多點刺激功能，同時電極點沿金屬絲圓周方向露出，提高了電極對肌肉的刺激效果。
文檔編號A61N1/05GK101785904SQ201010300280
公開日2010年7月28日 申請日期2010年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月14日
發(fā)明者劉景全, 李以貴, 楊春生, 芮岳峰, 閆肖肖 申請人:上海交通大學