視覺假體神經(jīng)刺激微電極的研究.pdf

1、人類認(rèn)識外界世界的信息約有90％是通過視覺系統(tǒng)提供，失明不但嚴(yán)重影響了患者的生活質(zhì)量，而且給社會帶來了很大負(fù)擔(dān)。視覺神經(jīng)系統(tǒng)是極其復(fù)雜的生物系統(tǒng)，基因病變或者外界的損傷都可能影響或阻斷視覺信號的傳輸而導(dǎo)致視力喪失。對于某些視力嚴(yán)重受損的患者，至今還沒有有效的藥物或手術(shù)方法能夠使他們的視力有所恢復(fù)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們開始用工程學(xué)的辦法尋求一種視覺假體，幫助盲人重新獲得有用視力。目前，各類視覺假體都包含植入眼內(nèi)的微電極陣列用于對視

2、皮層、視網(wǎng)膜、視神經(jīng)提供電刺激。微電極陣列作為視覺假體與神經(jīng)組織的接口是視覺假體設(shè)計的關(guān)鍵部分，它的性能直接關(guān)系到視覺假體的安全性和有效性，因此對視覺假體刺激電極的研究也成為了本領(lǐng)域內(nèi)的熱點(diǎn)問題并具有重要意義。 本文分析了國外視覺假體研究小組所采用的不同類型的微電極，并基于我們科研小組所進(jìn)行的視覺修復(fù)需要，研制了用于神經(jīng)刺激的多種體內(nèi)植入式微電極陣列，如基于PCB板的金屬絲電極，環(huán)形插入式神經(jīng)刺激電極陣列，F(xiàn)MA電極陣列以及柔性

3、薄膜電極。為使植入微電極具有良好的生物相容性，選用鎢絲和鉑銥合金作為金屬電極材料、C型聚對二甲苯和特氟龍作為電極的絕緣材料、聚酰亞胺作為柔性薄膜電極的基底材料等。通過電化學(xué)腐蝕的方法修飾電極尖端，控制電極尖端暴露長度。我們自行設(shè)計加工了多種模具和零件，以方便電極制作、優(yōu)化電極陣列形態(tài)、便于進(jìn)行動物實(shí)驗的手術(shù)操作，目的是為了制作一種適宜于在視覺系統(tǒng)生理結(jié)構(gòu)中能夠長期固定的電極形態(tài)。 在理論方面，本文研究了電極與電解液界面的理論基礎(chǔ)