[发明专利]神经电极以及制造该神经电极的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种神经电极。尤其涉及一种能够承受高机械力的电极，以及制造该电极的方法。

交叉引用的相关文献

Schuettler,M.,Stiess,S.,King,B.,Suaning,G.J.:Fabrication of Implantable Microelectrode Arrays by Laser-Cutting of Silicone Rubber and Platinum Foil.Journal of Neural Engineering,No.2,p.121-128(2005).

Schuettler,M.,Pfau,D.,Ordonez,J.S.,Henle,C.,Woias,P.,Stieglitz,T.:Stretchable Tracks for Laser-Machined Neural Electrode Arrays,Proceedings of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Conference,pp.1612-1615,(2009).

Suaning,G.J.,Schuettler,M.,Ordonez,J.S.,Lovell,N.H.:Fabrication of Multi-Layer,High Density Micro-Electrode Arrays for Neural Stimulation and Bio-Signal Recording,Proceedings of the IEEE Neural Engineering Conference,pp.5-8(2007).

背景技术

已获确认并公开的[Schuettler2005]基于金属弹性体的神经电极的制造工艺得到改进以使电极阵列具有更好的机械稳定性。

发明目的

目前的制造工艺使用激光切割金属箔，以产生导电轨道和接触垫。这些轨道和垫被嵌入到硅酮弹性体中。由于硅酮是非常有弹性的，它不能保护精密的金属轨道对抗应用中（例如在植入手术过程中）的压力以及其它机械负载。

发明内容

目前，还没有基于硅酮的可植入神经电极的制造工艺，其采用一功能为确保神经电极的机械性能以及保护金属结构的额外的层。

当前的分层（弹性体-金属-弹性体）将通过至少一具有高拉伸强度的聚合物的附加层得到延展。该聚合物起到机械保护的作用，例如缓解压力以最小化到达精密的金属轨道上的力。

这样处理电极结构更安全。大大降低了在植入期间和在植入后损伤金属轨道的风险。并且，如果需要的话，聚合物层可以以局部加强（或硬化）电极阵列的方式成型，使得电极的设计者可以定义各向异性的机械性能（例如，在相对金属轨道纵向方向上的较高的杨氏系数，在横向方向上的低杨氏系数）。

附图说明

图1所示为可以应用于制造聚合物强化的基于硅酮的神经电极的可能的工艺。

图2A-C所示为通过使固嵌在网格弹性体中的聚合物强化体成型以在电极网格中产生各向异性的机械性能。

具体实施方式

在下文中，给出了本发明的几个优选实施例。之后描述了依据本发明的工艺方法。

用于增强的箔具有多个穿孔。通过这些孔，弹性体的两个相邻层相互接触并通过互锁建立彼此之间，以及和聚合物箔之间坚固的机械连接。

为了增强神经电极的鲁棒性，聚合物强化可以与使导电金属轨道呈蜿蜒状结合。蜿蜒状电极允许延伸到一定程度而不被破坏[Schuettler2009]。

为了加强聚合物强化的神经电极的机械柔韧性，可以按照一种只在相对金属轨道纵向方向上承受拉力的方式使聚合物箔片成型。相反，其不可以在相对轨道横向方向上承受力，而且，也不太影响弹性体的柔韧性（如图2所示）。

神经电极可以被制造在弹性体和激光成形型金属的多个交替层中[Suaning2007]。根据不同的应用，可以决定哪层是用于放置聚合物强化体的。

有些应用需要使用一层以上的强化体。

有些应用需要使用具有某些额外功能的聚合物强化体，如：

-承载用于成像技术的标记（例如，不透射线）

-承载允许药物控释的流体通道

-承载关于如何植入阵列或关于设计方面（如标示电极触点等）的印刷信息