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公开(公告)号：CN115893298A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211398612.1
申请日：2022-11-09
Applicant: 西北工业大学上海闵行协同创新中心 , 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种仿生三维软弹皮层微电极及其制备方法，环绕电极触点一圈带有爪形结构，弯折后可充分包裹并粘合软弹硅胶凸台，以此保证柔性聚合物薄膜微电极兼具较高的机械强度和保形接触能力；在制备时，首先基于MEMS技术在沉积有金属牺牲层的硅片上制作二维柔性微电极，然后浸没在盐酸溶液中，腐蚀金属牺牲层，使微电极从硅片上释放下来；然后用毛细玻璃管将微电极顶入具有圆柱形凹坑的模具中；接下来将液态软性硅胶逐一注入各个凹坑，完全填充所有凹坑；最后待液态软性硅胶完全凝固，抬起微电极，与模具分离。本发明有效解决了目前柔性聚合物薄膜微电极衬底厚度和保形贴附能力之间的平衡问题，为新型微创植入式脑机接口电极发展提供了重要参考。
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公开(公告)号：CN117883156A
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202311786583.0
申请日：2023-12-25
Applicant: 西北工业大学上海闵行协同创新中心 , 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于凹形流体微腔的柔性电极辅助植入装置和方法，装置包括凹形流体微腔硅针、PEG、柔性电极三部分。第一步准备两片减薄硅片，在一减薄硅片上加工出凹形流体微腔以及线性阵列圆柱孔道，另一减薄硅片上加工出凹形流体通道；第二步将第一步所述两减薄硅片对准键合；第三步将液态PEG注入硅针的凹形流体微腔中，接着风干使液态PEG固化；第四步向硅针上表面放置柔性电极，使柔性电极表面完全覆盖液态的PEG，接着将整体风干，使柔性电极粘附在硅针表面。该装置对于精确控制柔性电极植入位置具有非常重要的实用价值和创新意义，可以有效解决目前辅助植入装置拔出时造成电极移位，电极在插入大脑时PEG降解时间不可控的问题。
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公开(公告)号：CN115736930B
公开(公告)日：2025-04-04
申请号：CN202211436894.X
申请日：2022-11-16
Applicant: 西北工业大学上海闵行协同创新中心 , 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于微褶皱与微孔复合界面的软性神经电极及其制备方法，由软性基底层、柔性衬底层、导电金属层、柔性封装层和改性镀层组成，柔性封装层开孔所暴露出来的微电极点，是由微褶皱结构和微孔结构所构成的复合界面。其制备方法包括：1、软性硅酮材料混合硅油旋涂并固化，随即浸泡有机溶剂完成硅油萃取，形成软性基底层；2、表面沉积一层聚合物薄膜作为柔性衬底层，自动形成微褶皱结构；3、利用激光切割工艺在柔性衬底层表面微孔结构；4、利用沉积、光刻、刻蚀工艺依次形成导电金属层和柔性封装层；5、利用电化学工作站完成微电极点改性镀层的沉积。本发明可以有效提升改性镀层材料在微电极点表面的长期稳定性。
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公开(公告)号：CN115736930A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211436894.X
申请日：2022-11-16
Applicant: 西北工业大学上海闵行协同创新中心 , 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于微褶皱与微孔复合界面的软性神经电极及其制备方法，由软性基底层、柔性衬底层、导电金属层、柔性封装层和改性镀层组成，柔性封装层开孔所暴露出来的微电极点，是由微褶皱结构和微孔结构所构成的复合界面。其制备方法包括：1、软性硅酮材料混合硅油旋涂并固化，随即浸泡有机溶剂完成硅油萃取，形成软性基底层；2、表面沉积一层聚合物薄膜作为柔性衬底层，自动形成微褶皱结构；3、利用激光切割工艺在柔性衬底层表面微孔结构；4、利用沉积、光刻、刻蚀工艺依次形成导电金属层和柔性封装层；5、利用电化学工作站完成微电极点改性镀层的沉积。本发明可以有效提升改性镀层材料在微电极点表面的长期稳定性。
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公开(公告)号：CN114864137B
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202210495583.4
申请日：2022-05-08
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极及制备方法，在细菌纤维素衬底上方添加软性硅胶粘接层，然后将电极进行贴合和集成；电极由底层聚合物绝缘层、电极金属层和顶层聚合物封装层组成，并将结构设计成离散的蛇形线轮廓，以保证电极的柔顺性。利用细菌纤维素衬底的吸水和失水特性，通过水溶性胶带对具有离散蛇形线轮廓的电极保形转印，溶解水溶性胶带后将细菌纤维素衬底烘干，随后将电极与FPC排线热压连接，并使用密封硅胶进行封装，浸入水中获得湿润的超柔顺皮层脑电极。本发明改善了皮层脑电极的机械性能，赋予电极超高的柔顺性和保湿性，能够显著提高皮层脑电极与大脑皮层表面之间的贴合度，同时有效改善皮层脑电极的信号质量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114864137A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202210495583.4
申请日：2022-05-08
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于细菌纤维素衬底的超柔顺皮层脑电极及制备方法，在细菌纤维素衬底上方添加软性硅胶粘接层，然后将电极进行贴合和集成；电极由底层聚合物绝缘层、电极金属层和顶层聚合物封装层组成，并将结构设计成离散的蛇形线轮廓，以保证电极的柔顺性。利用细菌纤维素衬底的吸水和失水特性，通过水溶性胶带对具有离散蛇形线轮廓的电极保形转印，溶解水溶性胶带后将细菌纤维素衬底烘干，随后将电极与FPC排线热压连接，并使用密封硅胶进行封装，浸入水中获得湿润的超柔顺皮层脑电极。本发明改善了皮层脑电极的机械性能，赋予电极超高的柔顺性和保湿性，能够显著提高皮层脑电极与大脑皮层表面之间的贴合度，同时有效改善皮层脑电极的信号质量。
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公开(公告)号：CN119971305A
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202510323938.5
申请日：2025-03-19
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供了一种啮齿动物皮下磁引导微创埋植水凝胶电极系统。植入磁钉通过皮肤创口插入皮下肌肉组织，外部磁铁在体外与植入磁钉相互作用，以基于磁铁间作用引导柔性电极衬底‑软性水凝胶电极复合体埋植到目标位置、使植入磁钉从复合体脱离并取出体外。软性水凝胶电极嵌入柔性电极衬底的封装层中并粘附至导电金属层的电极点表面；柔性电极衬底的一端设有插入植入磁钉的开孔，另一端集成有连接头戴式神经记录器的接口模块。该系统通过磁引导与柔性衬底协同作用，解决了水凝胶电极因机械强度不足导致的微创植入难题；仅需较小微创口即可将电极精准植入皮下目标组织，显著降低动物应激反应与感染风险，并实现与头戴式神经记录器的高效连接。
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公开(公告)号：CN118490242A
公开(公告)日：2024-08-16
申请号：CN202410542986.9
申请日：2024-05-01
Applicant: 西北工业大学
IPC: A61B5/268
Abstract: 本发明提供一种飞秒激光微孔改性的铂铱合金神经电极及制备方法，该神经电极包括衬底层、铂铱合金导电层、顶部封装层以及导电聚合物PEDOT:PSS改性涂层；其中暴露的铂铱合金电极点区域通过飞秒激光加工形成均匀分布的且具有粗糙微纳侧壁结构的定深微孔阵列，导电聚合物PEDOT:PSS水溶液以旋涂方式填充微孔及电极点表面，实现对神经电极界面的改性。本发明在弥补传统平面铂铱合金电极电荷注入能力不足的同时，利用均匀分布的微孔结构大大提升了电极电荷存储能力，实现电极超存储性，在中长期采集刺激的过程中依然表现出较好的性能；而且能有效避免传统平面电极点表面改性时，导电聚合物PEDOT:PSS因自身易发生开裂或脱落导致的电极性能显著下降的问题。
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公开(公告)号：CN118452933A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410542987.3
申请日：2024-05-01
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供一种可储备导电聚合物的跨界面深孔阵列神经电极及制备工艺，神经电极包括基底层、导电层、顶部封装层以及导电聚合物PEDOT:PSS涂层；电极点暴露表面内分布有跨界面深孔阵列，贯穿导电层并在基底层内形成盲孔；PEDOT:PSS填充深孔阵列并覆盖电极点暴露表面。深孔阵列像蓄水池一样，储备导电聚合物PEDOT:PSS，具有优异的电荷存储能力和电荷注入能力，为长期进行信号采集和电刺激的神经电极提供了创新方案。本发明突破了神经电极常用表面改性方法，利用贯穿导电层的深孔阵列，在深度方向积累改性材料，能够承受电极点顶面、深孔内涂层材料局部或完全脱落的影响，保持良好的电化学性能，同时结构新颖，工艺简单，有效解决了导电聚合物涂层材料容易脱落失效这一关键难题。
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公开(公告)号：CN116649982A
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202310509978.X
申请日：2023-05-08
Applicant: 西北工业大学
IPC: A61B5/293 , A61B5/259 , A61B5/273 , A61B5/265 , A61B5/268 , A61B5/377 , A61B5/386 , A61B5/00 , A61N5/06
Abstract: 本发明公开了一种超柔性水凝胶基光电脑机接口器件及制备方法，包括柔性基底、电极本体、微型LED芯片阵列和接口端。微型LED芯片发光工作，激活神经元进行电位发放，通过电极点采集大脑皮层电信号，并将其传输到接口端。具体制备工艺如下：步骤一，采用MEMS工艺制备采集电极和光刺激电极；步骤二，调整引发剂浓度、交联剂浓度和类型、掺杂银纳米线比例制备水凝胶基底；步骤三，将光刺激电极转印、液态水凝胶基底调控和采集电极转印按顺序实现界面集成。该器件具有脑皮层多位点光刺激和同步空间多位点神经信号监测能力，通过水凝胶‑聚合物薄膜光电神经电极集成界面的性能调控，赋予了该器件超柔性和粘接性，能够更加紧密地贴合大脑皮层。
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