[发明专利]一种结合给药通道的深部柔性脑电极及其制备方法

说明书

本发明公开了一种结合给药通道的深部柔性脑电极及其制备方法，所述深部柔性脑电极包括柔性电极和与所述柔性电极表面平行设置的柔性给药通道，所述柔性电极的后端设有硅基底，所述柔性给药通道的一端固定于所述硅基底上，所述柔性电极的柔性植入部分平行附着于所述柔性给药通道上。本发明的柔性给药通道设于柔性电极上，组合后的深部柔性脑电极整体为柔性，具有良好的生物相容性和更长的工作寿命；柔性给药通道与柔性电极的组合操作较为便捷简单，组装成功率较高；本发明的深部柔性脑电极能够实现同时进行药物刺激和电生理记录。

技术领域

本发明涉及脑功能探测技术领域，尤其涉及一种结合给药通道的深部柔性脑电极及其制备方法。

背景技术

可植入神经探针是记录单细胞、亚毫秒分辨率神经活动的最广泛的工具，但由于植入部位周围的慢性炎症反应和神经元细胞失活，它们的信号往往会随着时间的推移而退化。植入神经探针用于长期记录的失败是认知功能纵向研究(如学习和记忆)和高保真神经修复技术中最关键的挑战之一。实验证据表明，机械强度接近脑组织的柔性神经探针可以减少相对剪切运动，从而提高电极记录的稳定性及其工作寿命。

微流控给药通道是调控颅内神经元活动，注射病毒表达的常用途径。传统的颅内给药通道往往功能单一，不具备神经活动记录功能。一部分深部度电极探针实现了与给药通道结合，能够在给颅内输送药物的同时，快速地获得神经活动的变化。然而，这一类电极多为硬质硅基电极，具有植入痕迹大，容易引起排异反应与颅内组织损伤的缺点。这些缺点严重影响了这一类给药电极的工作寿命，使其难以应用于实验周期较长的行为学与颅内病毒表达实验。因此，如何提供一种柔性电极与柔性给药通道结合，同时具备良好生物相容性和记录稳定性，能长期在体工作的刺激/记录系统，成为本领域急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结合给药通道的深部柔性脑电极及其制备方法，用以克服上述背景技术中的技术问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明一方面提供一种结合给药通道的深部柔性脑电极，包括柔性电极和与所述柔性电极表面平行设置的柔性给药通道，所述柔性电极的后端设有硅基底，所述柔性给药通道的一端固定于所述硅基底上，所述柔性电极的柔性植入部分平行附着于所述柔性给药通道上。

进一步地，所述柔性植入部分与所述柔性给药通道的表面均涂有具有生物相容性的生物胶水，所述生物胶水用于对所述柔性植入部分与所述柔性给药通道粘合加固。

进一步地，所述柔性电极从下自上依次包括电极支撑层、引线结构、电极隔离层和外露电极，所述硅基底上具有焊点，所述引线结构电连接所述焊点和所述外露电极。

进一步地，所述引线结构和所述外露电极均采用具有预设延展性且对人体无害的金属形成。

进一步地，所述电极支撑层和所述电极隔离层的材料采用SU8光刻胶或者聚酰亚胺。

进一步地，所述柔性给药通道为由聚合物材料形成的柔性管道，所述柔性给药通道具有植入端和用于输入药物的输入端，所述输入端固定于硅基底上，所述植入端用于植入脑内进行给药。

进一步地，在所述柔性脑电极的使用过程中，所述柔性给药通道的药物注入与所述柔性电极的脑电信号记录交替并反复进行。

本发明另一方面提供一种上述结合给药通道的深部柔性脑电极的制备方法，包括以下步骤：

将柔性给药通道的一端固定于柔性电极后端的硅基底上，将所述柔性电极的后端固定在一条可垂直移动的机械臂上；

将所述柔性电极连同柔性给药通道延展出的部分浸入水中，所述柔性电极前端的柔性植入部分漂浮在水面上；