CN101870452B - Mems金属丝生物微电极的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种医疗器械技术领域的MEMS金属丝生物微电极及其制备方法。第一步、清洗铂金属丝；第二步、利用加热设备加热铂金属丝上的一个或多个区域到150℃至500℃；第三步、在被加热的铂金属丝上沉积一层聚合物，作为金属丝电极的绝缘层。经冷却，得到具有一个或多个电极点的金属丝生物微电极。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种医疗器械技术领域的制备方法，具体是一种MEMS金属丝生物微电极的制备方法。
背景技术
功能性神经肌肉电刺激在神经功能失调治疗和神经损伤康复中具有重要的作用。随着微电子技术、微纳技术和生物技术的发展，神经电刺激已经从传统的经皮电刺激逐步发展到植入式电刺激的阶段。目前植入式神经电刺激在治疗控制神经性疾病，如帕金森综合症、视网膜神经障碍、听力神经障碍、瘫痪、尿失禁和癫痫症等方面已经取得较大进展，在脊髓电刺激、胃肠电刺激，以及通过电刺激治疗老年痴呆症、镇痛及戒毒等方面也有诱人的前景。
在各种可植入式电刺激***中，用于对功能性神经肌肉进行刺激的微电极是一个非常重要的部分，它起着记录来自运动纤维的电信号和利用电信号激励或抑制神经活动以实现功能性电刺激的重要作用，电极的性能直接关系到电脉冲对神经细胞的刺激效果。随着MEMS技术的发展，用微加工技术制造微电极成为可能。国内外许多学者提出了不同的微电极结构及其制造方法。目前用于神经肌肉刺激的金属电极主要采用在金属丝上涂敷聚合物绝缘层，使金属丝一端露出一小部分作为电极点。
经对现有技术文献的检索发现，Liming Li，PengJia Cao，Mingjie Sun等在《GRAEFE’SARCHIVE FOR CLINICAL AND EXPERIMENT OPHTHALMOLOGY》247(2009)p349-361撰文(“使用穿透性电极刺激眼眶内视觉神经”)。该文中提及的用于眼眶内肌肉刺激的微电极的制作方法是在金属丝上覆盖聚合物，在金属丝一端露出小部分金属作为电极点。这种方法制备的电极，其电极点集成度较低，在多点刺激时候，需要植入多根电极丝，植入操作繁琐，植入结果不可靠。其涂层与金属丝的结合力不强，而且其边缘形状过于锋利。不利于长期植入体内以及植入人体深层组织。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足和缺陷，提供一种MEMS金属丝生物微电极的制备方法。这种电极能在一根金属丝上集成多个电极点，能进行功能性神经肌肉的并行多点刺激，而电极上的绝缘层与金属丝结合力好，不容易脱落。
本发明是通过以下技术方案实现的，
本发明包括以下步骤：
第一步、清洗铂金属丝；
第二步、利用加热设备加热铂金属丝上的一个或多个区域到150℃至500℃；
第三步、在被加热的铂金属丝上沉积一层聚合物，作为金属丝电极的绝缘层。经冷却，得到具有一个或多个电极点的金属丝生物微电极。
本发明首先清洗金属丝，其次加热金属丝上需要作为电极点的区域到150℃～500℃；再次，在被加热的金属丝上沉积一层聚对二甲苯聚合物薄膜，根据聚对二甲苯特有的性质，温度在150℃至500℃的区域不会沉积上聚对二甲苯聚合物，而在温度低的其他位置可覆盖一层聚对二甲苯聚合物薄膜绝缘层；沉积薄膜完毕后经冷却，得到暴露出电极点的MEMS金属丝生物微电极。
与现有技术相比，本发明制备工艺简单易操作，节约经济。制备所得的MEMS金属丝生物微电极电极点集成度高，在一根金属丝上可同时制备多个电极点，提供多点刺激功能。植入过程简单。其次，这种MEMS金属丝生物微电极绝缘层使用聚合物沉积方法，与金属丝结合力好，不容易脱落。再次，这种MEMS金属丝生物微电极柔软性高，对生物组织的创伤小，适于长期植入生物体内。
附图说明
图1为实施例1示意图；
图2为实施例2示意图；
图3为实施例3示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例做详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例通过以下步骤进行制备
第一步、清洗铂金属丝；
所述的清洗是指使用超声波震荡清洗。
第二步、利用感应加热设备加热铂金属丝上的一个区域到150℃。
所述金属丝上的区域宽度为100μm。
第三步、在上述铂金属丝上沉积4～5μm厚的聚合物，作为铂金属丝电极的绝缘层。露出一个宽度为100μm的电极点。经冷却，得到具有一个电极点的金属丝生物微电极。
本实施例中得到的电极点个数为1个，电极点宽度为100μm。
本实施例中的金属丝的直径是100μm，该金属为铂；所述的聚合物绝缘层为聚对二甲苯。
实施例2
如图2所示，本实施例通过以下步骤进行制备
第一步、清洗铂金属丝；
所述的清洗是指使用超声波震荡清洗。
第二步、利用微电阻丝加热设备加热铂金属丝上的两个区域到250℃。所述金属丝上的两个区域宽度都为100μm。
第三步、在上述铂金属丝上沉积4～5μm厚的聚合物，作为铂金属丝电极的绝缘层。露出两个宽度为100μm的电极点。经冷却，得到具有两个电极点的金属丝生物微电极。
本实施例中得到的电极点个数为2个，电极点宽度为100μm。
本实施例中的金属丝的直径是100μm，该金属为铂；所述的聚合物绝缘层为聚对二甲苯。
实施例3
如图3所示，本实施例通过以下步骤进行制备
第一步、清洗铂金属丝；
所述的清洗是指使用超声波震荡清洗。
第二步、利用微电阻丝加热设备加热铂金属丝上的三个区域到500℃。所述金属丝上的三个区域宽度都为100μm。
第三步、在上述铂金属丝上沉积8～9μm的聚合物，作为铂金属丝电极的绝缘层。露出三个宽度为100μm的电极点。经冷却，得到具有三个电极点的金属丝生物微电极。
本实施例中得到的电极点个数为3个，电极点宽度为100μm。
本实施例中的金属丝的直径是100μm，该金属为铂；所述的聚合物绝缘层为聚对二甲苯。
上述实施例的工艺简单易操作，节约经济。制备所得的MEMS金属丝生物微电极电极点集成度高，在一根金属丝上可同时制备多个电极点，提供多点刺激功能。植入过程简单。其次，这种MEMS金属丝生物微电极绝缘层使用聚合物沉积方法，与金属丝结合力好，不容易脱落。再次，这种MEMS金属丝生物微电极柔软性高，对生物组织的创伤小，适于长期植入生物体内。
Claims (3)
1.一种MEMS金属丝生物微电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步、清洗铂金属丝；
第二步、利用加热设备加热铂金属丝上的一个或多个作为电极点的区域到150℃至500℃；
第三步、在被加热的铂金属丝上沉积一层聚合物，作为金属丝电极的绝缘层，经冷却，得到具有一个或多个电极点的金属丝生物微电极；所述的沉积聚合物为气相沉积的聚对二甲苯。
2.根据权利要求1所述的MEMS金属丝生物微电极的制备方法，其特征是所述的绝缘层厚度为4-5μm或者8-9μm。
3.根据权利要求1所述的MEMS金属丝生物微电极的制备方法，其特征是，所述的清洗是指使用超声波震荡清洗。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101073687A (zh) * | 2007-05-18 | 2007-11-21 | 中国科学院上海微***与信息技术研究所 | 一种高密度植入式平面阵列微电极及制作方法 |
| CN101163964A (zh) * | 2005-10-17 | 2008-04-16 | 住友电气工业株式会社 | 生物传感器芯片及其制造方法 |
| CN101172184A (zh) * | 2007-10-10 | 2008-05-07 | 中国科学院上海微***与信息技术研究所 | 一种三维柔性神经微电极及制作方法 |
| CN101172185A (zh) * | 2007-09-21 | 2008-05-07 | 中国科学院上海微***与信息技术研究所 | 一种植入式双面柔性微阵列电极的制备方法 |
Family Cites Families (1)
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|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101163964A (zh) * | 2005-10-17 | 2008-04-16 | 住友电气工业株式会社 | 生物传感器芯片及其制造方法 |
| CN101073687A (zh) * | 2007-05-18 | 2007-11-21 | 中国科学院上海微***与信息技术研究所 | 一种高密度植入式平面阵列微电极及制作方法 |
| CN101172185A (zh) * | 2007-09-21 | 2008-05-07 | 中国科学院上海微***与信息技术研究所 | 一种植入式双面柔性微阵列电极的制备方法 |
| CN101172184A (zh) * | 2007-10-10 | 2008-05-07 | 中国科学院上海微***与信息技术研究所 | 一种三维柔性神经微电极及制作方法 |
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