[发明专利]兼具压力传感的可降解脑电极阵列及其制备方法

说明书

本发明公开了一种兼具压力传感的可降解脑电极阵列，包括可降解的衬底、压力传感器、电极阵列和封装层；封装层和衬底从上往下依次设置，压力传感器和电极阵列均位于封装层和衬底之间，衬底、压力传感器、电极阵列和封装层层压成型。同时也公开了制备方法。本发明集成有压力传感，在采集脑电信号的同时对皮层肿胀进行监测，同时本发明均采用可降解材料，能够最大程度减小对脑部的损伤、避免手术移除电极带来的感染风险并提高采集的脑电信号的质量。

技术领域

本发明涉及一种兼具压力传感的可降解脑电极阵列及其制备方法，属于生物医学领域。

背景技术

植入式脑皮层电图（ECoG）电极由于其小尺寸、高分辨率的优势而普遍应用于神经病学研究与临床诊断。然而待测对象头部的持续移动以及脑组织的低弹性系数使得传统植入式脑电极衬底（一般为硅材料）无法与神经元紧密贴合，恶化了采集到的电生理学信号质量。这也经常造成组织炎症与机械损伤，从而造成不可逆的脑损伤。在柔性衬底上制作的脑皮层电图（ECoG）电极能较好地保持形状，具有优良的生物电信号记录能力。制作在柔性衬底上的电极能够紧密地贴合大脑的皮质表层，可以采集到高信噪比的电生理学信号，柔性和较薄的厚度能降低对大脑的伤害。许多柔性的衬底材料被用于制备柔性的脑皮层电图（ECoG）电极，例如聚酰亚胺、聚二甲硅氧烷、聚对二甲苯、聚甲基丙烯酸甲酯、SU-8等。

然而，传统的柔性ECoG电极是永久性的电子设备，这种电极无法检测大脑皮层可能发生的肿胀问题，同时植入后可能变成细菌的温床，手术移除中将会暴露脑组织从而可能诱发感染以及一系列并发症，造成脑损伤。

发明内容

本发明提供了一种兼具压力传感的可降解脑电极阵列及其制备方法，解决了传统电极无法检测大脑皮层可能发生的肿胀，以及不可降解容易造成脑损伤和手术移除电极带来感染的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

兼具压力传感的可降解脑电极阵列，包括可降解的衬底、压力传感器、电极阵列和封装层；封装层和衬底从上往下依次设置，压力传感器和电极阵列均位于封装层和衬底之间，衬底、压力传感器、电极阵列和封装层层压成型。

压力传感器和电极阵列的连接头均位于所述可降解脑电极阵列的同一端。

压力传感器和电极阵列的连接头采用金手指结构。

压力传感器的主体和电极阵列的触点均位于所述可降解脑电极阵列的同一端。

压力传感器的主体为蛇形结构。

衬底和封装层均为PLLA/PCL复合材料制备成的薄膜。

压力传感器和电极阵列材料均为金属Mo。

兼具压力传感的可降解脑电极阵列的制备方法，包括以下步骤，

形成衬底和封装层：溶解可降解材料，将得到溶液旋涂在两个基底上，烘干后得到衬底和封装层；

压力传感器和电极阵列成型：利用金属掩膜板，通过溅射沉积金属，在衬底上形成压力传感器和电极阵列图案；

加工封装层：从基底剥离封装层，并剪去需要露出连接头和触点的部分；

层压成型：将加工后的封装层以及溅射有压力传感器和电极阵列图案的衬底层压成型，最后将成品从基底剥离。

本发明所达到的有益效果：本发明集成有压力传感，在采集脑电信号的同时对皮层肿胀进行监测，同时本发明均采用可降解材料，能够最大程度较小对脑部的损伤、避免手术移除电极带来的感染风险并提高采集的脑电信号的质量。

附图说明

图1为本发明脑电极阵列的结构图；

图2为本发明脑电极阵列的制备流程；