[发明专利]神经电极界面修饰材料、神经电极及神经电极的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及医用材料技术领域，特别是涉及一种神经电极界面修饰材料、神经电极及神经电极的制备方法。

背景技术

随着生活节奏的不断加快，使人们的身心经常处于高度紧张的状态，使得抑郁症、癫痫等神经系统疾病明显增多。同时，随着全球人口逐渐向老龄化过渡，神经退行性疾病逐渐增多并成为一大社会负担。

植入式神经电刺激疗法（neural modulation）的发展和神经假体（neural prostheses）的出现为广大的患者带来了希望。植入式神经电刺激疗法是一种在不破坏神经组织的前提下通过调节神经进行治疗方法，它可以起到治疗或部分恢复神经功能的作用。植入式电刺激疗法具有安全、微创等特点，并且，对于某些特殊的神经系统疾病来说，植入式神经电刺激疗法是目前最理想的治疗方法之一。其中比较成功的植入式神经假体，如心脏起搏器、人工耳蜗和深脑起搏器等，都已经成功地应用于临床。

随着新技术的不断创新和发展，如今更多的植入式神经电刺激假体已经逐渐走向应用，正在为患有帕金森症、癫痫、运动神经障碍、中风、抑郁症等疾病的人带来新的希望。植入式神经假体将帮助神经损伤患者实现受损神经功能的修复和重建，改善其生活质量。伴随着治疗神经性疾病的社会需求，植入式神经假体的研究和发展已经成为医疗产业和全社会的客观要求。

植入式神经假体是一类部分植入体内，帮助恢复神经功能的高科技电子装置，包含体内植入部分(神经电极、导线和皮下接收—刺激器)和体外控制部分(控制盒和发射器)。

虽然目前植入式神经假体的研究正在快速进展，但至今尚只有植入式心脏起博器、人工耳蜗、深脑电刺激器等为数不多的植入式神经假体进入临床应用。目前这个领域的工作正面临很多科学技术难题带来的挑战，其中最大的困难之一就是生物相容性和生物安全性问题。尤其是神经电极的生物相容性问题，生物相容性差的神经电极植入人体可能会损害多个组织部分，包括毛细血管、细胞外基质和细胞。另外，巨噬细胞会聚集到植入的电极周围，将植入体包裹。小胶质细胞随后被激活，然后分泌活性氧物质以及炎性细胞因子，其中一些因子具有毒性，因此其邻近神经元可能被损害，严重影响神经电极的性能，无法满足长期植入的目的。

发明内容

基于此，有必要提供一种用于提高神经电极的生物相容性的神经电极界面修饰材料。

进一步提供一种神经电极及其制备方法。

一种神经电极界面修饰材料，包括凝胶聚合物、导电聚合物、生物活性物质及抗炎药物，所述凝胶聚合物为由聚丙烯酸和聚乙烯醇形成的交联聚合物，所述导电聚合物与所述交联聚合物形成交联网络，所述生物活性物质及抗炎药物穿插于所述交联网络中。

在其中一个实施例中，所述导电聚合物选自聚吡咯、聚3,4-乙撑二氧噻吩、聚噻吩及聚苯胺中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述导电聚合物还包括聚苯乙烯磺酸根离子、氯离子、羧基化的碳纳米管、磷酸根离子及聚丙烯酸根离子中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述生物活性物质选自神经营养物质、神经生长因子、血管生长因子、多肽及蛋白质分子中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述抗炎药物为地塞米松、强的松、保泰松或抗炎性多肽alfa-MSH。

一种神经电极，包括神经电极主体及层叠于所述神经电极主体表面的界面修饰层，所述界面修饰层由上述神经电极界面修饰材料形成。

在其中一个实施例中，所述界面修饰层的厚度为1微米~5微米。

一种神经电极的制备方法，包括如下步骤：

对神经电极主体的表面进行亲水处理，并将亲水基团引入所述神经电极主体的表面；

在所述引入亲水基团的神经电极主体的表面上涂覆凝胶聚合物，干燥后在所述引入亲水基团的神经电极主体的表面形成凝胶聚合物膜，所述凝胶聚合物为由聚丙烯酸和聚乙烯醇形成的交联聚合物；

将所述形成有凝胶聚合物膜的神经主体放入含有导电聚合物单体、生物活性物质及抗炎药物的电沉积溶液中浸泡15分钟~120分钟，使所述电沉积溶液吸附于所述凝胶聚合物膜中；

所述电沉积溶液吸附于所述凝胶聚合物膜中后，将所述形成有凝胶聚合物膜的神经主体在恒定电流、恒定电压或脉冲电压条件下处理15~600秒，使吸附于所述凝胶聚合物膜的电沉积溶液中的导电聚合物单体聚合形成导电聚合物，且所述导电聚合物与所述凝胶聚合物形成交联网络，所述电沉积溶液中的生物活性物质及抗炎药物穿插于所述交联网络中，在所述神经电极主体的表面上形成界面修饰层，得到神经电极。