[发明专利]生物相容微电极及具有其的电渗微泵装置、流体泵送系统

说明书

本发明涉及一种生物相容微电极及具有其的电渗微泵装置，所述生物相容微电极包括电极基板、金属微电极和生物修饰涂层；所述电极基板设有至少一个流体通孔；所述金属微电极设于所述电极基板表面和/或所述流体通孔表面；所述生物修饰涂层包覆于所述金属微电极。在该生物相容微电极中，生物修饰涂层将金属微电极与样本流体隔绝开，从而避免了气泡的产生，不产生电解污染物，有效避免了药物样本流体被污染的风险，提高了药物输送的安全性和可靠性。包含其的电渗微泵不仅具有作为植入体内靶向给药泵的潜力，而且还可作为体外给药泵或输液泵来使用，总体设计结构紧凑，微电极电场利用率高，无气泡和电解污染物，安全可靠。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种生物相容微电极及具有其的电渗微泵装置、流体泵送系统。

背景技术

电渗泵是一种非机械式的微型泵，为利用当电压施加至毛细管或多孔分离膜的两端而出现的流体运输现象的泵。电渗泵由于具有驱动流体种类广泛、双向流动电控、结构简单易于集成等特点，在药物输运、积液引流等临床应用方面具有非常好的应用前景。微电极是电渗泵核心元件，正负极加载电压后在电渗驱动微通道表面产生电渗流驱动样本流体。一般情况下，微电极会与样本流体直接接触，这样会产生电解反应，生成气泡、电解产物，进而阻碍电渗流动和污染样本流体。另一方面，微电极在电渗驱动微通道内产生的电场是否能集中、平行于微通道方向，对提高电极产生电场的利用率、以及电渗驱动力具有决定性作用。

发明内容

本发明的目的是通过微纳制造方法，制备得到一种生物相容微电极，并将该微电极与电渗驱动薄膜精准集成，实现电场高效利用，同时不产气泡、不产电解污染物，从而提高药物输送的安全性和可靠性。

为此，本发明提供了一种生物相容微电极，其包括电极基板、金属微电极和生物修饰涂层；所述电极基板设有至少一个流体通孔；所述金属微电极设于所述电极基板表面和/或所述流体通孔表面；所述生物修饰涂层包覆于所述金属微电极。

根据本发明的技术方案，通过在所述金属微电极表面包覆生物修饰涂层，使所述生物修饰涂层将所述金属微电极与流经所述生物相容微电极的样本流体隔绝开来，从而避免了所述金属微电极与样本流体直接接触，解决了金属微电极因直接接触样本流体产生的电解问题。

进一步，所述金属微电极为膜状或丝状。

在某实施方式中，所述金属微电极为膜状，所述膜状金属微电极通过溅射、沉积或电镀工艺制备于所述电极基板表面和/或所述流体通孔表面。

在另一实施方式中，所述金属微电极为丝状，所述丝状金属微电极通过胶粘工艺固定在所述电极基板表面和/或所述流体通孔表面。

进一步，所述金属微电极的材质为金、铂、铂铱合金或钛等。

进一步，所述电极基板的表面设有凹槽，所述金属微电极设于所述凹槽中。

进一步，所述电极基板的制作材料为陶瓷、玻璃、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯等生物相容材料。

进一步，所述流体通孔的形状为方形孔、圆形孔、三角形孔、同心圆形、螺旋形、蛇形等形状。

进一步，当所述流体通孔的数量为多个时，可布局为方形孔阵列、圆形孔整列、三角形孔阵列等。

进一步，所述流体通孔为直通孔、梯形通孔或带阶梯直通孔。

进一步，所述流体通孔通过机加工、激光加工、刻蚀等微加工方法加工得到。

进一步，所述生物修饰涂层通过循环伏安法、恒电流法或沉积等方法制备于所述金属微电极表面。

进一步，所述生物修饰涂层的材料选自聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩及其衍生物等。