[发明专利]分布式柔性生物电子器件及多层柔性通道的制备方法

说明书

本公开提供了一种分布式柔性生物电子器件及多层柔性通道的制备方法，利用多路复用技术通过柔性通道嵌入物理传感器、化学传感器、生物传感器、光电刺激及化学刺激系统等多种植入式器件，在实现多功能集成、多参数测量的同时提高数据传输效率，并实现不同生理位置同一参数或不同生理参数的同步或异步测量，最终将采集数据以无线通讯形式发送至接收端。本公开中多个柔性通道的分布式结构设计，便于将各个通道植入于不同器官、或相同器官的不同位置，便于采集不同生理位置的物理量、化学量等生理参数，有助于进一步了解人体代谢循环机理和神经调控机制，为人体生理健康状态的监控、疾病的预防和防治提供有力的科学依据。

技术领域

本公开涉及一种分布式多功能植入式柔性生物电子器件的技术领域，尤其涉及一种柔性生物电子器件及多层柔性通道的制备方法。

背景技术

多路复用技术是指用同一传输媒质承载多路信号进行通信的技术，通过特定的调制规则，可将多路信号复合到同一传输线路上同时不致混淆，而信号在接收端通过与之相对应的解调规则可还原至原信号。多路复用技术充分利用传输介质的带宽，从而有效地提高数据链路的利用率，广泛应用于金融、铁路、邮电等领域。

柔性电子是将有机或无机材料电子器件集成在柔性塑料或金属薄膜上的新兴电子技术，具有可延展、可形变、高效、低成本制造工艺和可重构等特点，在信息，环保，医疗，生物等领域具有广泛的应用。基于柔性电子的植入式或半植入式柔性传感系统具有极好的环境适应性和生物相容性，广泛应用于生物体内复杂环境的生理生化参数的检测。

然而，目前的植入式柔性生物电子器件存在诸多缺点，首先当前植入式柔性生物电子器件多为单一参数的测量，无法满足复杂生理环境下的多通道监测；其次当前植入式多参数柔性生物电子器件均集成在一个传感器件上，并只能在单一位置测量，无法实现体内不同生理位置的同步或异步测量；最后当前植入式柔性生物电子器件的各个模块采用平面式分布，系统体积较大；这些问题都限制着植入式柔性生物电子器件的进一步发展，亟需技术人员进一步研究。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种分布式柔性生物电子器件及多层柔性通道的制备方法，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种柔性生物电子器件包括：柔性通道，柔性通道的个数为n，n个柔性通道与电路板分别连接，其中，n＞1；柔性通道用于植入生物体不同生理位置；柔性通道上还包括：激励源，嵌设在部分柔性通道上；用于产生与激励源相对应的刺激；和/或传感器，嵌设在部分柔性通道上，用于采集各项生理数据；电路板，用以驱动柔性通道上的激励源和/或传感器工作，并将柔性通道上的传感器检测到的信号进行处理并发送出去；管理终端，将电路板发出的数据解码以得到原始数据。

在本公开的一些实施例中，电路板上集成的部件包括：电源模块，为电路板及柔性通道上各个元件供电；多路复用器，通过调制规则将柔性通道上采集的各路信号复合到一个传输线路中，以实现多路信号的同步采集；无线通讯模块，对接收的数据进行数据整理处理，并将处理后的数据发出；微处理器，用以控制多路复用器、无线通讯模块、激励源和传感器工作，并进行数据抗扰处理；多路复用器采集的多路信号通过微处理器处理后，经由无线通讯模块处理后，再经由无线通讯模块发送至管理终端，管理终端将数据解码以得到原始数据。

在本公开的一些实施例中，电路板为柔性电路板。

在本公开的一些实施例中，柔性通道置于电路板同侧和/或两侧。

在本公开的一些实施例中，当柔性通道为单功能通道时，柔性通道和/或电路板为单层结构。

在本公开的一些实施例中，柔性通道为多层柔性电路，其包括基底层、电极层和绝缘层；激励源和/或传感器封装在基底层至绝缘层任两层间。