【摘要】:通過(guò)植入式神經(jīng)微電極對人體的特定部位施加電刺激,能夠治療傳統藥物或手術(shù)無(wú)法治愈的神經(jīng)損傷性疾病,例如帕金森、癲癇、癱瘓、肌張力異常、老年癡呆、大小便失禁、心臟起搏異常、耳聾以及失明等。


目前,視覺(jué)假體已經(jīng)成為神經(jīng)功能修復領(lǐng)域新的研究熱點(diǎn)。多通道神經(jīng)刺激微電極陣列作為視覺(jué)假體的一部分,直接與視覺(jué)神經(jīng)組織相接觸,是實(shí)現視覺(jué)功能修復的關(guān)鍵部件。隨著(zhù)微機電系統(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)技術(shù)的不斷發(fā)展,多通道MEMS神經(jīng)刺激微電極陣列研究受到國內外廣泛關(guān)注。


本文主要研究?jì)热莅?


(1)基于MEMS技術(shù),研制可植入到脈絡(luò )膜上腔的柔性薄膜刺激微電極陣列。微電極直徑為350μm,按照6×10排布,4個(gè)可選的回收電極排布在刺激電極周?chē)?。采用制作工藝?jiǎn)單、性能良好的光敏型聚酰亞胺(PI)作為微電極襯底材料,生物相容性及電化學(xué)性能良好的金屬鉑(Pt)作為電極材料。為了增加電極密度,提高刺激電極空間分辨率,我們采用雙層金屬制作工藝,并且通過(guò)增加鈦(Ti)金屬層和氧等離子表面轟擊來(lái)提高襯底與導電層的黏附性。


(2)對研制的刺激微電極陣列進(jìn)行體外與在體評估。利用三電極自動(dòng)阻抗測試分析平臺,對脈絡(luò )膜上腔柔性微電極陣列進(jìn)行電化學(xué)阻抗測試與分析。通過(guò)體外循環(huán)伏安法和瞬態(tài)電壓測試確定了微電極的電荷儲存能力和電荷注入能力。兔子在體動(dòng)物電生理實(shí)驗表明,不同的刺激電極誘發(fā)的視皮層最大響應區域的位置不同。體外與在體實(shí)驗結果表明該脈絡(luò )膜上腔微電極陣列能夠實(shí)現在體可靠工作。