[发明专利]神经组织刺激复合材料、复合膜及神经组织假体

说明书

本发明提供一种神经组织刺激复合材料，其包括柔性压电聚合物材料和分布在柔性压电聚合物材料中的无机光致应变材料。本发明的神经组织刺激复合材料，在波长为200nm‑2500nm的光照下，可产生刺激神经细胞的电信号。本发明还提供一种神经组织刺激复合膜和神经组织假体。

技术领域

本发明涉及可植入神经组织材料领域，具体涉及一种神经组织刺激复合材料、复合膜及神经组织假体。

背景技术

视觉是人类获取信息的最重要途径之一。视网膜退行性疾病如视网膜色素变性、黄斑变性等是导致成年人致盲的主要原因，这类疾病迄今为止还没有有效的临床治疗方法。研究发现，视网膜退化或者感光细胞病变导致的失明，盲人视觉通路上仍然有相当数量的神经元功能是保持完好的，因此可植入人工视网膜刺激神经细胞以恢复部分视觉能力。目前，有一些植入式电子设备作为视觉假体，通过微处理器对外界图像信息进行加工处理后，利用植入体内的微电极阵列对视觉神经通路功能完好的神经元施加脉冲电流刺激，在一定程度上恢复患者视觉。这类视觉假体已经在临床上证实了其有效性，为失明患者带来了福音。但是这类视觉假体通常需要外接供能单元和无线传输控制，给植入手术带来很大的困难，同时微电极阵列的电极密度较低，在一定程度上影响了视觉的空间分辨率，而且设备复杂，存在信号串扰、产热较多、封装困难等问题。

近年来，基于光电效应的无源型视觉假体得以发展，因为这类视觉假体无需上述复杂结构，直接将光信号转化为电信号并刺激视网膜神经节细胞，大大的降低的手术难度，同时具有结构简单，成本低等优势，被视为人造视网膜的理想解决方案。但是，目前能够达到神经细胞刺激阈值的无源型视觉假体，响应波长窄，实际使用中受到限制。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种神经组织刺激复合材料，其在波长为200nm-2500nm的光照下，可产生刺激神经细胞的电信号。

此外，还有必要提供一种神经组织刺激复合膜。

此外，还有必要提供一种神经组织假体。

本发明提供一种神经组织刺激复合材料，其包括柔性压电聚合物材料和分布在柔性压电聚合物材料中的无机光致应变材料。

进一步地，所述柔性压电聚合物材料选自聚偏氟乙烯及其共聚物、碳原子数为奇数的尼龙、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚亚乙烯基二氰及其共聚物、聚脲、聚苯基氰基醚、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、铁电液晶中的至少一种。

进一步地，所述无机光致应变材料选自无机铁电材料、无机半导体材料和无机光热形变材料中的至少一种。

进一步地，所述无机铁电材料选自钛酸铅、钛酸钡、铌酸钾、铌酸锂、钽酸锂、钛酸铋、铋层状钙钛矿结构铁电体、钨青铜型铁电体、铁酸铋、磷酸二氢钾、硫酸三甘酸氨、罗息盐、钙钛矿型有机金属卤化物铁电体、钌酸锶及上述的掺杂化合物中的至少一种；所述无机半导体材料选自硅、镉、硫化镉、砷化镓中的至少一种；所述无机光热形变材料选自碳纳米管、石墨烯、黑磷中的至少一种。

进一步地，所述柔性压电聚合物材料和无机光致应变材料的重量比为100：(1-50)。

进一步地，无机光致应变材料所述无机光致应变材料为颗粒状、线状、管状或片状。

进一步地，颗粒状所述无机光致应变材料的粒径为1nm-100μm；线状或管状所述无机光致应变材料的长度为10nm-100μm，直径为1nm-10μm；片状所述无机光致应变材料的厚度为1nm-10μm。

本发明还提供一种神经组织刺激复合膜，所述复合膜由上述的神经组织刺激复合材料制得。

进一步地，所述复合膜的厚度为1μm-2000μm。

本发明还提供一种神经组织假体，其由上述的神经组织刺激复合材料制得。