人造視網(wǎng)膜生物微電極陣列研究.pdf

1、人工耳蝸?zhàn)C明電子設(shè)備能夠支持或替代那些有缺陷的組織的功能。視覺假體遠(yuǎn)比人工耳蝸等要復(fù)雜、困難得多。視網(wǎng)膜將來自1.3 億感光器的視覺信號(hào)壓縮編碼成電信號(hào)，經(jīng)過120 萬神經(jīng)節(jié)細(xì)胞傳入視神經(jīng)纖維，然后經(jīng)過外膝狀體傳入大腦中樞視神經(jīng)，產(chǎn)生視覺。只要視覺傳導(dǎo)通路： 眼睛、視網(wǎng)膜、視神經(jīng)、視皮層，或者是有關(guān)處理視覺信息的大腦皮質(zhì)區(qū)域，以上任何一部分出錯(cuò)都可能導(dǎo)致失明。視網(wǎng)膜色素變性(RP)和老年性黃斑變性(AMD)則是兩種主要的致盲疾??；藥物療

2、法或是外科手術(shù)很難將視力恢復(fù)到“能用”的水平。通過植入微電子器件來恢復(fù)病人的視力是一種潛在的解決辦法。MEMS 技術(shù)是近年來隨著硅微加工技術(shù)發(fā)展起來的一種微加工技術(shù)，通過光刻等技術(shù)，可以在微米甚至納米尺度上制備元器件。近幾年來，在MEMS 領(lǐng)域中出現(xiàn)了柔性MEMS和Bio-MEMS 技術(shù)。柔性MEMS技術(shù)在柔性基底上加工出微米尺度的器件，這樣制備的器件具有能經(jīng)受沖擊、能夠折疊彎曲等優(yōu)點(diǎn)；而Bio-MEMS 技術(shù)利用MEMS 技術(shù)制造體外

3、分析診斷器件和體內(nèi)植入器件。 本文的研究內(nèi)容包括：第一，基于微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）工藝以及眼球視網(wǎng)膜生理特點(diǎn)設(shè)計(jì)了基于柔性聚酰亞胺襯底的微電極陣列。刺激電極陣列為4×5，每個(gè)刺激電極的直徑為100 μm。電極陣列的刺激窗口面積為3 mm×4 mm。第二，我們?cè)O(shè)計(jì)了微電極陣列的MEMS 加工工藝，利用濺射、刻蝕、光刻、電鍍等工藝實(shí)現(xiàn)了微電極陣列的制備。在制備過程中，提出了三種不同的電極結(jié)構(gòu)材料方案，實(shí)現(xiàn)了不同的工藝流程，并進(jìn)行工藝