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面向脑机接口的犹他神经电极技术 被引量:11
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作者 谢凡 奚野 +1 位作者 徐庆达 刘景全 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第12期24-35,共12页
脑机接口(Brain-computer interface,BCI),是指在人或动物脑与计算机或其它电子设备之间建立的连接通路,实现了脑与外部设备的直接交互,在认识脑、保护脑和模拟脑方面有着重要的作用,尤其是将来可用于治疗患有神经系统疾病的患者,使他... 脑机接口(Brain-computer interface,BCI),是指在人或动物脑与计算机或其它电子设备之间建立的连接通路,实现了脑与外部设备的直接交互,在认识脑、保护脑和模拟脑方面有着重要的作用,尤其是将来可用于治疗患有神经系统疾病的患者,使他们受损的运动和感知等功能得以恢复。神经电极作为脑机接口的核心部分,是与神经元相互作用的电生理器件,可以用来记录或干预神经活动状态,由美国犹他大学提出的犹他电极阵列(Utah Electrode Array,UEA)是神经电极的一个典型代表。犹他独特的三维针状结构使每个电极具有高时空分辨率的同时相互之间有良好的绝缘,植入后电极尖端只作用于周围一小群神经元,甚至可以记录单个神经元的放电活动。本文主要介绍了UEA的结构、制造工艺流程和功能特点,重点论述其在高密度阵列、无线传输、光电极阵列等方面的研究进展,同时分析了可用于提高电极可靠性的表面修饰方法,并举例说明了UEA的临床应用,最后对未来的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 神经电极 植入式 犹他电极阵列 表面修饰 生物相容性
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基于ANSYS/LS-DYNA的神经电极植入脑组织过程数值仿真 被引量:4
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作者 马亚坤 张文光 杨鹏 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期510-514,557,共6页
目的 建立神经电极-脑组织数值仿真模型,研究神经电极在植入过程中对脑组织产生的植入损伤。方法 采用超黏弹性模型描述脑组织材料,基于单元删除法和最大主应变失效准则模拟组织破坏与分离,并通过平均等效应变量化组织植入损伤,考... 目的 建立神经电极-脑组织数值仿真模型,研究神经电极在植入过程中对脑组织产生的植入损伤。方法 采用超黏弹性模型描述脑组织材料,基于单元删除法和最大主应变失效准则模拟组织破坏与分离,并通过平均等效应变量化组织植入损伤,考察神经电极楔形角、植入速度以及电极刚度对脑组织急性损伤的影响规律。结果 150°楔角所产生应变值较90°增加37.1%;100 μm/s慢速植入时电极植入路径上组织应变值较大(〉57%),500 μm/s较高速植入时植入路径上组织应变明显变小(〈25%);而电极刚度对组织损伤影响不明显,电极刚度从165 GPa下降至5 kPa时,组织应变仅增加1%-2%。结论 数值仿真模型可为神经电极与植入参数设计提供参考,从而减少组织植入损伤,提高电极工作寿命,满足长期临床应用。 展开更多
关键词 神经电极 植入参数 组织损伤 单元删除 有限元分析
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基于神经电极形状参数的脑组织微动损伤仿真 被引量:3
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作者 马亚坤 张文光 李正伟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1882-1887,1906,共7页
为了预测脑组织微动损伤,采用数值仿真法,基于超黏弹性本构对神经电极-大脑组织模型进行数值仿真,分析了神经电极形状参数(过渡圆角、楔形角、厚度)对脑组织微动损伤的影响规律.结果表明:圆角半径为20μm时最大应变与损伤区域均控制在... 为了预测脑组织微动损伤,采用数值仿真法,基于超黏弹性本构对神经电极-大脑组织模型进行数值仿真,分析了神经电极形状参数(过渡圆角、楔形角、厚度)对脑组织微动损伤的影响规律.结果表明:圆角半径为20μm时最大应变与损伤区域均控制在较小范围;楔形角取为70°可降低最大应变10.34%,减少损伤区域34.52%;电极厚度为15μm时损伤区域最小. 展开更多
关键词 微动 神经电极 形状参数 有限元
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植入式神经电极对周围神经的力学和电学损害及其预防 被引量:2
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作者 张世民 俞光荣 刁颖敏 《中国康复理论与实践》 CSCD 2004年第11期678-679,共2页
关键词 植入式神经电极 神经电刺激 周围神经 力学损害 电学损害 综述
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基体粗糙度对神经电极聚苯胺涂层性能的影响 被引量:2
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作者 孙晓文 张文光 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期913-919,共7页
采用电化学粗糙法对铂电极基体表面进行粗糙化处理,研究基体粗糙度对沉积在电极表面的聚苯胺涂层的电化学特性和稳定性的影响.结果表明:采用电化学粗糙法能够显著增加电极的表面粗糙度,得到可控的粗糙化基体;随着粗糙系数(fR)的增加,粗... 采用电化学粗糙法对铂电极基体表面进行粗糙化处理,研究基体粗糙度对沉积在电极表面的聚苯胺涂层的电化学特性和稳定性的影响.结果表明:采用电化学粗糙法能够显著增加电极的表面粗糙度,得到可控的粗糙化基体;随着粗糙系数(fR)的增加,粗糙化基体的双层电容近乎线性增长,当fR为424时基体的双层电容是光滑基体的77倍,聚苯胺(PANI)涂层在粗糙化基体表面的聚合速率也随之提高,涂层表面形态更为均匀、致密;提高基体粗糙度,PANI修饰电极的导电性能显著提升、界面阻抗降低,同时电极稳定性得到改善,粗糙化基体PANI修饰电极(fR为424)的电荷密度相比光滑基体提高了5.6倍、1kHz处的界面阻抗降低了1/2.与光滑基体表面的PANI涂层相比,粗糙化基体表面的样品更有利于神经电极的电记录和刺激. 展开更多
关键词 电化学粗糙法 神经电极 聚苯胺 电聚合 电荷密度
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神经电极的水凝胶涂层及楔形角对组织损伤的影响 被引量:2
6
作者 唐嘉琪 张文光 尹雪乐 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期332-336,共5页
目的研究水凝胶涂层的厚度以及电极楔形角对植入损伤的影响。方法基于植入损伤评估系统,进行模拟神经电极植入过程的实验,评估电极植入造成的组织损伤。用浸涂次数(分别为0、1、2、3)控制水凝胶涂层的厚度,选用30°、40°、50... 目的研究水凝胶涂层的厚度以及电极楔形角对植入损伤的影响。方法基于植入损伤评估系统,进行模拟神经电极植入过程的实验,评估电极植入造成的组织损伤。用浸涂次数(分别为0、1、2、3)控制水凝胶涂层的厚度,选用30°、40°、50°、60°为电极楔形角的变量。以最大组织应变和最大植入力为组织损伤的衡量标准。结果水凝胶涂层越厚,电极植入损伤越大。楔形角越小,植入损伤也越小。同时,减小针尖的楔形角可以减小涂层对组织损伤的影响程度。3次浸涂时,楔形角为30°时,最大组织应变与最大植入力分别增加3.4%和3.8%,而楔形角为60°时,两者分别增加11.3%和18.1%。结论神经电极的水凝胶涂层将增大植入电极对生物组织的损伤,然而减小电极尖端楔形角的方法可以降低水凝胶涂层厚度对植入损伤的影响程度。 展开更多
关键词 神经电极 水凝胶 楔形角 组织应变 植入力
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多柄鱼骨状神经电极的微动模拟与优化设计 被引量:1
7
作者 尹雪乐 张文光 +1 位作者 唐嘉琪 于谦 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期529-534,共6页
为了提高电极的长期有效性,基于鱼骨状神经电极,采用有限元模拟对电极-脑组织界面的微动进行了动力学分析.将该电极与传统商业电极的力学性能进行对比,验证了鱼骨状设计对降低脑组织微动损伤的有效性,并揭示了电极柄数对脑组织应力应变... 为了提高电极的长期有效性,基于鱼骨状神经电极,采用有限元模拟对电极-脑组织界面的微动进行了动力学分析.将该电极与传统商业电极的力学性能进行对比,验证了鱼骨状设计对降低脑组织微动损伤的有效性,并揭示了电极柄数对脑组织应力应变的影响.基于电极位点分布的合理性和最优化原则,提出了一种新型鱼骨状多柄电极.与原鱼骨电极相比,新型鱼骨电极的应变、应力和变形分别降低了73.23%、48.78%和76.92%.将该新型电极与同位点分布的商业三杆电极进行对比,结果表明,在采集到的电信号相同时,新型电极大幅降低了脑组织应变.预期该电极的寿命可以得到有效延长. 展开更多
关键词 神经电极 微动 有限元法 多柄结构
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侵入式柔性神经电极的植入策略 被引量:1
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作者 贺雨欣 张文光 +1 位作者 许李悦 周旭晖 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期151-157,共7页
侵入式神经电极将人类对神经科学的认识提升到微米与毫秒尺度。由于传统的刚性电极与柔软的脑组织间存在较大的机械不匹配性,柔性电极成为新一代神经电极的发展趋势。神经电极的柔性化更迭降低免疫反应的同时却失去植入刚度。分析神经... 侵入式神经电极将人类对神经科学的认识提升到微米与毫秒尺度。由于传统的刚性电极与柔软的脑组织间存在较大的机械不匹配性,柔性电极成为新一代神经电极的发展趋势。神经电极的柔性化更迭降低免疫反应的同时却失去植入刚度。分析神经电极的植入机制并总结目前研究中关于柔性电极的植入策略,旨在帮助解决柔性电极的植入能力丧失以及急性植入损伤问题;并基于各种植入策略的特点,提出柔性电极植入策略的发展展望。 展开更多
关键词 侵入式神经电极 柔性电极 植入机制 植入损伤 植入策略
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涂层修饰的柔性神经电极力学综合性能评估
9
作者 谢颉 张文光 +1 位作者 李伟 周旭晖 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期389-395,共7页
目的对带有涂层修饰的柔性神经电极进行力学综合性能的评估,为电极及涂层参数的优化设计提供依据。方法对接触、植入以及微动阶段建立简化力学模型,以聚酰亚胺为电极材料,PEG为涂层材料,PDMS模具注塑法为涂层涂覆方法,设置40、80、120、... 目的对带有涂层修饰的柔性神经电极进行力学综合性能的评估,为电极及涂层参数的优化设计提供依据。方法对接触、植入以及微动阶段建立简化力学模型,以聚酰亚胺为电极材料,PEG为涂层材料,PDMS模具注塑法为涂层涂覆方法,设置40、80、120、160、200μm涂层厚度梯度,对3个因素(临界载荷、最大形变、脑组织最大应变)进行综合对比评估。结果厚度增加会引起临界载荷增大、最大形变减小以及脑组织最大应变减小,同时也会导致脑组织应变区域增大。均衡3个因素考虑,选择200μm作为涂层最佳厚度,在该厚度下,临界载荷为17.9 m N,最大形变为10.1μm,脑组织最大应变为0.011 4。结论涂层厚度对神经电极的力学性能有较大影响,在具体情况下可通过设置多个力学性能因素的影响因子选择最优参数。涂层的最优参数选择可提高电极的性能,对神经电极的临床应用具有重要意义。 展开更多
关键词 柔性神经电极 涂层 接触阶段 植入阶段 微动阶段 力学模型
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辅助柔性神经电极植入的T形截面涂层的优化设计
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作者 许李悦 张文光 +1 位作者 贺雨欣 周旭晖 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期158-165,共8页
为解决生物可溶性涂层辅助柔性神经电极植入时对大脑造成较大损伤的问题,提出了一种T形截面涂层;通过实验测量和统计分析得出了植入力与涂层宽度具有线性关系,提供了涂层尺寸设计的理论依据;考虑屈曲力和加工工艺等约束条件,针对不同宽... 为解决生物可溶性涂层辅助柔性神经电极植入时对大脑造成较大损伤的问题,提出了一种T形截面涂层;通过实验测量和统计分析得出了植入力与涂层宽度具有线性关系,提供了涂层尺寸设计的理论依据;考虑屈曲力和加工工艺等约束条件,针对不同宽度电极采用遗传算法获取了T形截面涂层的最优尺寸。仿真和实验研究结果表明,T形截面涂层能可靠辅助柔性电极植入,同时其平均截面积仅为同宽度矩形截面涂层的58.24%,植入力仅为其64.62%。该设计有效减小了截面积和植入力,进而减轻了植入时对大脑的损伤。 展开更多
关键词 柔性神经电极 植入力 涂层 优化设计
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基于定向电沉积的神经电极表面性能
11
作者 于谦 张文光 尹雪乐 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1308-1315,共8页
采用一种新的定向电沉积方法在铂电极表面获得了具有规律的微观结构,经过电化学性能测试来评价不同试验条件下的电沉积处理效果,并通过超声处理和电脉冲刺激来验证电沉积后电极表面性能的机械和电化学稳定性.结果表明:所制备的铂电极表... 采用一种新的定向电沉积方法在铂电极表面获得了具有规律的微观结构,经过电化学性能测试来评价不同试验条件下的电沉积处理效果,并通过超声处理和电脉冲刺激来验证电沉积后电极表面性能的机械和电化学稳定性.结果表明:所制备的铂电极表面微观结构能够增大电荷吸附的表面积;结晶调整剂氯化铵的加入,使得电极表面微观结构更具规律性,并实现了定向电沉积;相较于无规则电沉积,其双层电容及阴极电荷存储能力分别提高了26.8%、85.7%;当结晶调整剂浓度为4 mol/L,电解液温度为50℃时,能达到最佳的性能优化效果. 展开更多
关键词 神经电极 电沉积 微观结构 结晶调整剂 电荷存储能力
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用于辅助柔性神经电极深度植入的槽形截面硅针的设计
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作者 贺雨欣 张文光 +1 位作者 许李悦 周旭晖 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期648-655,共8页
针对柔性神经电极的深度植入屈曲问题,设计一种槽形截面硅针作为辅助植入工具,为电极植入提供暂时刚度.为定量化评价辅助工具的综合性能,结合临界屈曲力和截面积,综合考虑力学性能及生物性能,提出辅助工具的性能评价指数.基于该评价指... 针对柔性神经电极的深度植入屈曲问题,设计一种槽形截面硅针作为辅助植入工具,为电极植入提供暂时刚度.为定量化评价辅助工具的综合性能,结合临界屈曲力和截面积,综合考虑力学性能及生物性能,提出辅助工具的性能评价指数.基于该评价指数研究槽形截面硅针的最佳槽深比及槽宽比,其中最佳槽深比为工艺要求内的极大值,最佳槽宽比随着硅针厚度的增大而增大;利用性能评价指数定量证明相对于传统的圆形截面和矩形截面硅针,槽形截面硅针具有明显的性能优势.槽形截面硅针的仿真设计有利于筛选出截面最佳参数组合,减少加工数量,降低实验成本. 展开更多
关键词 柔性神经电极 植入策略 槽形截面 硅针
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神经电极组合参数对脑组织微动损伤影响研究
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作者 尹雪乐 张文光 于谦 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2018年第6期539-544,551,共7页
神经电极的长期有效性是影响其临床应用的关键因素,而电极的最优化设计是解决该问题的根本途径。为对神经电极进行优化设计,基于正交试验设计思想,采用有限元仿真法对电极-脑组织界面的微动进行一系列动力学分析,研究了神经电极的5个基... 神经电极的长期有效性是影响其临床应用的关键因素,而电极的最优化设计是解决该问题的根本途径。为对神经电极进行优化设计,基于正交试验设计思想,采用有限元仿真法对电极-脑组织界面的微动进行一系列动力学分析,研究了神经电极的5个基本参数(针尖圆角、楔形角、电极厚度、刚度及表面摩擦系数)及其交互作用对脑组织微动损伤的综合影响,并揭示了各因素的影响程度及最优组合。结果表明,电极圆角、楔形角及厚度对脑组织损伤具有极为显著的影响。考虑到因素间的交互作用,电极的最优参数为圆角20μm,楔形角45°,厚度40μm,杨氏模量200 GPa,摩擦系数0.1。 展开更多
关键词 神经电极 微动 有限元分析 正交设计
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水凝胶的制备及其在神经微电极中的应用
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作者 孙晓娜 刘儒平 +3 位作者 严晨 侯兰兰 孙志成 韩璐 《印刷与数字媒体技术研究》 北大核心 2025年第2期11-19,46,共10页
早期的神经微电极多由半导体和金属等刚性材料制成,其生物兼容性差、易引起免疫反应损伤神经组织。水凝胶修饰的神经微电极凭借三维亲水聚合物网络结构、优异的机械性能和良好的生物相容性得到了广泛的应用,且在水凝胶网络结构中填充聚... 早期的神经微电极多由半导体和金属等刚性材料制成,其生物兼容性差、易引起免疫反应损伤神经组织。水凝胶修饰的神经微电极凭借三维亲水聚合物网络结构、优异的机械性能和良好的生物相容性得到了广泛的应用,且在水凝胶网络结构中填充聚合物可以提高性能、改善电极/神经组织界面和提升长期稳定性。本文介绍了水凝胶的特性及合成方法,并从生物相容性、电极机械性能和电化学性能以及电极的耐用性和稳定性等方面论述了水凝胶修饰神经微电极性能的影响,最后展望了水凝胶神经微电极未来的发展方向。 展开更多
关键词 水凝胶 神经电极 柔性材料 生物相容性 电极/神经组织界面
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纵行神经束内微电极的制作与动物试验 被引量:3
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作者 郑修军 张键 +1 位作者 陈中伟 陈统一 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 2002年第6期328-330,共3页
目的 :应用自制的纵行神经束内微电极插入家兔坐骨神经的神经束内进行实验 ,测定电极的刺激和记录特性 ,探讨自制电极的应用价值。方法 :将纵行神经束内微电极分别作为记录电极记录运动诱发电位和感觉神经活动电位 ,作为刺激电极记录肌... 目的 :应用自制的纵行神经束内微电极插入家兔坐骨神经的神经束内进行实验 ,测定电极的刺激和记录特性 ,探讨自制电极的应用价值。方法 :将纵行神经束内微电极分别作为记录电极记录运动诱发电位和感觉神经活动电位 ,作为刺激电极记录肌电 ,并以神经束内针状电极作为对照。结果 :神经束内微电极记录到运动诱发电位和感觉神经活动电位平均波幅分别为 4 .2 4± 1.13mV和 4 78± 173μV ,与神经束内针状电极记录信号的波幅间的差别无统计学意义 (P >0 .0 5 ) ,并可以作为刺激电极在肌肉处记录到混合相肌电。结论 :自制的纵行神经束内微电极可以作为刺激和记录电极对神经束刺激或记录神经束的电活动。 展开更多
关键词 周围神经电极 神经 运动诱发电位 感觉神经活动电位
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用于长期神经电生理记录的自伸展电极阵列 被引量:3
16
作者 王璐璐 谢泽鑫 +4 位作者 钟成 唐永强 叶丰明 王立平 鲁艺 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第12期5-11,共7页
由于能够实现高时空分辨的神经环路功能解析,微电极阵列已经成为了神经科学研究中的重要工具。然而,目前在自由活动动物中实施长期稳定的电生理记录仍然极具挑战。为此,我们研发了一种可自伸展的多通道电极阵列,并探讨了其应用于长期神... 由于能够实现高时空分辨的神经环路功能解析,微电极阵列已经成为了神经科学研究中的重要工具。然而,目前在自由活动动物中实施长期稳定的电生理记录仍然极具挑战。为此,我们研发了一种可自伸展的多通道电极阵列,并探讨了其应用于长期神经电生理记录的可行性和潜在优势。当电极植入后,其表面的水凝胶包裹层会迅速溶胀并溶解,随后电极阵列的记录通道会在脑组织中自行展开。由于分散的记录通道的直径较小,电极在长期植入后的组织反应显著减轻。得益于此,与传统的四电极(tetrode)相比,这种自伸展电极在长期植入后的界面阻抗显著降低,电生理信号质量更好。上述特性将受益于活体水平的神经环路机制研究。 展开更多
关键词 神经电极 神经界面 电极阻抗 组织反应 电生理记录
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植入式神经微电极 被引量:3
17
作者 杨丹 刘妍 +4 位作者 钟正祥 田宫伟 樊文倩 王宇 齐殿鹏 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期107-113,共7页
神经电极是实现人体和外部机器间信息融合的关键界面器件,是脑科学、生物电子医疗等前沿领域的技术核心。早期出现的神经电极以金属材料和半导体材料为主,这两类材料具备优越的导电性能,但其硬度远高于生物组织(相差四个数量级以上),生... 神经电极是实现人体和外部机器间信息融合的关键界面器件,是脑科学、生物电子医疗等前沿领域的技术核心。早期出现的神经电极以金属材料和半导体材料为主,这两类材料具备优越的导电性能,但其硬度远高于生物组织(相差四个数量级以上),生物兼容性差,易引起生物组织的排异反应,导致电极失效,并且在植入和使用过程中也容易对生物组织造成损害。近年来,人们尝试利用导电聚合物、水凝胶以及碳纳米管等柔性材料替代早期的金属、半导体等刚性材料,实现柔性生物电极的制备,以解决电极与生物组织间模量不匹配的问题。从而开发出低阻抗的电极-组织界面,最小化电极植入过程中对生物组织的创伤,保证植入电极长期稳定性的同时提高了其导电性,这对于精准的神经电刺激以及高质量记录神经电生理信号来说都至关重要。目前研究的神经电极多以柔性植入式为主,它将新兴材料、微加工技术与神经工程相融合,显示出优于其他神经电极的特性,在疼痛抑制、脑机接口、人体假肢等方面获得多项成果,在临床应用方面占有重要地位。本文归纳了植入式神经微电极的研究进展,主要从刚性神经微电极、神经电极柔性化、可拉伸柔性神经电极几个方面进行介绍。分析了刚性植入式神经电极存在的问题,并引出基于新型材料的柔性植入式神经电极,提出优化方案的同时对其前景进行展望,以期为制备性能优异且稳定的植入式神经电极提供参考。 展开更多
关键词 微机械技术 植入式神经电极 柔性材料 生物相容性 脑机接口 神经接口
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多通道柔性神经微电极加工工艺 被引量:3
18
作者 邢玉梅 惠春 +3 位作者 徐爱兰 李刚 赵建龙 任秋实 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2465-2472,共8页
针对多通道柔性神经微电极的设计及制作,研究了微电极的加工工艺。采用一种新型的柔性聚合物材料——聚对二甲苯(parylene C)作为微电极的基底和绝缘材料,借助微细加工技术,制作了36通道(按6×6矩阵排列)的柔性神经微电极,微电极的... 针对多通道柔性神经微电极的设计及制作,研究了微电极的加工工艺。采用一种新型的柔性聚合物材料——聚对二甲苯(parylene C)作为微电极的基底和绝缘材料,借助微细加工技术,制作了36通道(按6×6矩阵排列)的柔性神经微电极,微电极的尺寸分别为Φ150μm(圆形)和150μm×150μm(方形),电极引线线宽为30μm。无论微电极为圆形或方形,表面均平整光滑、轮廓清晰。电学性能测试结果表明,1 kHz时微电极的阻抗仅为7 kΩ左右,且随着频率的增加,阻抗逐渐降低,呈明显高通特性。微电极加工质量较好,电学性能优良,实现了微电极和柔性基底的集成,有利于高效率批量制作,为视觉假体中柔性神经接口的研制奠定了基础。 展开更多
关键词 神经电极 柔性基底 聚对二甲苯 微细加工
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聚吡咯氧化石墨烯修饰的神经微电极阵列 被引量:2
19
作者 王力 蒋庭君 +3 位作者 石文韬 宋轶琳 徐声伟 蔡新霞 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期623-626,共4页
利用电化学方法,在多通道神经微电极阵列芯片上制备聚吡咯氧化石墨烯薄膜材料,并对该材料的电化学行为进行了分析。对神经微电极阵列芯片采用计时电压法探究,确定了定向修饰聚吡咯氧化石墨烯薄膜的最佳电沉积条件。微电极阵列芯片为多... 利用电化学方法,在多通道神经微电极阵列芯片上制备聚吡咯氧化石墨烯薄膜材料,并对该材料的电化学行为进行了分析。对神经微电极阵列芯片采用计时电压法探究,确定了定向修饰聚吡咯氧化石墨烯薄膜的最佳电沉积条件。微电极阵列芯片为多通道实时检测神经细胞的电生理和电化学信号提供了一种新的器件,但其检测灵敏度、信噪比需进一步的提高。将聚吡咯氧化石墨烯的平面微电极阻抗值降低了92.1%,且提高了对多巴胺循环伏安响应的灵敏度,对神经电生理信号和电化学信号的检测具有重要意义。 展开更多
关键词 电沉积 阻抗 神经电极阵列 聚吡咯氧化石墨烯
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聚苯胺-碳纳米管涂层的电化学合成及其对神经微电极界面性能的影响 被引量:2
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作者 张文光 吴栋栋 +1 位作者 李正伟 罗云 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1787-1791,共5页
研究提供了一种简易、低成本的方法进行神经微电极的性能改进,来改善神经电极/神经组织的界面特性。采用电化学方法合成导电聚合物聚苯胺PA-NI和PANI-MWCNT(多壁碳纳米管)复合涂层,对神经微电极位点进行表面修饰;对修饰电极的表面形貌... 研究提供了一种简易、低成本的方法进行神经微电极的性能改进,来改善神经电极/神经组织的界面特性。采用电化学方法合成导电聚合物聚苯胺PA-NI和PANI-MWCNT(多壁碳纳米管)复合涂层,对神经微电极位点进行表面修饰;对修饰电极的表面形貌与电学性能进行测试,对比分析了MWCNT掺杂对PANI涂层的影响。结果表明,MWCNT掺杂改善了PANI涂层的表面形貌;与PANI修饰电极相比,PA-NI-MWCNT修饰电极界面通过的电荷量提高了近14倍,电学性能稳定性更好,在神经信号相关的1kHz频率处阻抗降低到原来的1/8,PANI-MWCNT复合涂层能更好地提高电极的电学性能。 展开更多
关键词 神经电极 导电聚合物 聚苯胺 碳纳米管 表面修饰
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