視覺假體柔性微電極陣列的體外電化學(xué)穩(wěn)定性評估與硅基碳MEMS微電極研制.pdf

1、70％以上的外界信息都是通過視覺來傳達(dá)的,因此視覺為人類的進(jìn)步和發(fā)展提供了重要途徑。尤其是近幾年,視覺假體的研究已成為國際研究熱點(diǎn),它為盲人的視覺功能修復(fù)提供了一條新道路。視覺假體微電極陣列作為視覺假體中的關(guān)鍵部件,直接與人體視覺神經(jīng)組織接觸,其電化學(xué)穩(wěn)定性直接影響著視覺假體在體使用的安全性和有效性。碳-微機(jī)電系統(tǒng)(Carbon-Microelectromechanical System, C-MEMS)工藝結(jié)合傳統(tǒng)光刻與熱解工藝,能夠

2、制造出具有良好化學(xué)穩(wěn)定性、生物相容性及機(jī)械性能的碳微結(jié)構(gòu)。C-MEMS加工工藝與硅基 MEMS工藝相兼容,因此提出可用于神經(jīng)電刺激的硅基碳MEMS微電極陣列的研制。
　　本文研究內(nèi)容主要有:(1)視網(wǎng)膜柔性MEMS刺激微電極陣列的體外電化學(xué)穩(wěn)定性評估。采用三電極測試法測試不同溫度的液體環(huán)境下,刺激電極的電化學(xué)阻抗特性。結(jié)果表明,當(dāng)體外測試的磷酸緩沖鹽溶液的溫度在人體生理性體溫范圍(35℃~40℃)內(nèi)變化時,電極電化學(xué)阻抗沒有發(fā)生顯

3、著變化。(2)研究了單個電極在脈沖電流刺激下引發(fā)的pH值的變化。在正相脈沖電流刺激下,pH變化值與時間呈顯著線性正相關(guān);負(fù)相脈沖電流刺激下,pH變化值與時間呈顯著線性負(fù)相關(guān);先負(fù)后正的雙相脈沖電流刺激下,pH變化值會隨著刺激電流頻率的升高而降低,且pH的變化值要小于單相刺激下pH的變化值。(3)基于C-MEMS技術(shù),研制植入式硅基碳微電極陣列,刺激位點(diǎn)按照8×2或4×1排布。單個圓形碳刺激電極刺激位點(diǎn)直徑為70μm,線寬為30μm,焊盤