[发明专利]一种半柔性金属干式生物医用电极及其制造方法

权利要求书

1.一种半柔性金属干式生物医用电极，其特征在于设有柔性基底、刚性微针、医用胶布和屏蔽导线；所述刚性微针与柔性基底连接；所述医用胶布贴合在柔性基底后；所述屏蔽导线穿过医用胶布并与柔性基底相连；

所述半柔性金属干式生物医用电极的制造方法包括以下步骤：

1)由激光加工刚性微针，具体方法为：选用厚度为1.0～1.5mm的金属片作为微针的材料，将金属片夹紧在加工平台上，加工过程中激光聚焦在金属片的表面上，被照射的材料会被熔化或汽化，经过重铸过程后，形成一片表面具有微针阵列的金属芯；采用稀盐酸除去氧化层和杂质，再用无水乙醇清洗后，在金属芯上电镀Ag/AgCl镀层；将微针阵列从金属芯上分离，即得到刚性微针；

2)加工柔性基底，所述柔性基底为混合有导电颗粒的PDMS；

3)将步骤1)所得的刚性微针放入模具中，并倒入混合有导电颗粒的PDMS，再烘烤，即得半柔性金属干式生物医用电极。

2.如权利要求1所述一种半柔性金属干式生物医用电极，其特征在于所述屏蔽导线与柔性基底的连接方式为嵌入或粘接。

3.如权利要求1所述半柔性金属干式生物医用电极的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

1)由激光加工刚性微针，具体方法为：选用厚度为1.0～1.5mm的金属片作为微针的材料，将金属片夹紧在加工平台上，加工过程中激光聚焦在金属片的表面上，被照射的材料会被熔化或汽化，经过重铸过程后，形成一片表面具有微针阵列的金属芯；采用稀盐酸除去氧化层和杂质，再用无水乙醇清洗后，在金属芯上电镀Ag/AgCl镀层；将微针阵列从金属芯上分离，即得到刚性微针；

2)加工柔性基底，所述柔性基底为混合有导电颗粒的PDMS；

3)将步骤1)所得的刚性微针放入模具中，并倒入混合有导电颗粒的PDMS，再烘烤，即得半柔性金属干式生物医用电极。

4.如权利要求3所述半柔性金属干式生物医用电极的制造方法，其特征在于在步骤1)中，所述激光加工的功率高于使对应加工金属液化的阈值并低于使其汽化的阈值，在采用微秒脉冲激光器下，输出功率为30W，扫描速度为1000mm/s。

5.如权利要求3所述半柔性金属干式生物医用电极的制造方法，其特征在于在步骤1)中，所述电镀Ag/AgCl镀层的厚度为5～10μm；所述将微针阵列从金属芯上分离采用机械式分离或化学腐蚀使钢性微针从金属芯上分离，分离后得到的刚性微针的高度大于1mm，钢性微针顶端的半径小于50μm。

6.如权利要求3所述半柔性金属干式生物医用电极的制造方法，其特征在于在步骤2)中，所述加工柔性基底的具体方法为：将导电颗粒、PDMS的主剂和固化剂以质量比10︰10︰1混合，搅拌均匀后放入真空箱，使气泡分离。

7.如权利要求3所述半柔性金属干式生物医用电极的制造方法，其特征在于在步骤2)中，所述柔性基底采用高分子有机物作为基底材料；所述导电颗粒采用石墨粉末或金属粉末。

8.如权利要求3所述半柔性金属干式生物医用电极的制造方法，其特征在于在步骤3)中，所述烘烤是在烘箱中80℃下烘烤1h。

9.如权利要求3所述半柔性金属干式生物医用电极的制造方法，其特征在于在步骤3)中，所述刚性微针与柔性基底的结合方式为嵌入、粘合、焊接；对柔性基底和刚性微针的结合体喷涂或溅射一层导电金属层，所述刚性微针与柔性基底的结合体中，刚性微针的针尖露出柔性基底，高度大于300μm，刚性微针嵌入柔性基底的深度在500μm以上。