基于MEMS技術(shù)的高密度視網(wǎng)膜假體柔性微電極陣列的研制.pdf

1、視覺是人各種感覺中最重要的一種,正常獲得視覺的前提是具備完整有效的視覺通路。研究表明,大部分盲人的視覺通路并非完全損毀,通過(guò)電刺激視覺通路尚具有功能的部分,視覺假體能幫助假體植入者得到一定程度的人工視覺。視覺假體依靠作為神經(jīng)接口的微電極陣列實(shí)現(xiàn)假體和患者之間的聯(lián)接,根據(jù)微電極陣列植入部位的不同,視覺假體可以分為視皮層假體、視神經(jīng)假體和視網(wǎng)膜假體三種,這其中視網(wǎng)膜假體由于其刺激位點(diǎn)與視野的拓?fù)鋵?duì)應(yīng)關(guān)系好、刺激器對(duì)組織損傷小,且最大限度保留

2、視覺通路的功能等優(yōu)點(diǎn),成為不同類型視覺假體中最具應(yīng)用前景的一種。
　　為了使假體植入者獲得良好的人工視覺,視網(wǎng)膜假體必須具有足夠高分辨率,對(duì)應(yīng)的微電極陣列必須具有足夠高密度的刺激位點(diǎn)。基于MEMS技術(shù),我們?cè)O(shè)計(jì)并制作了兩種不同規(guī)格的微電極陣列,都采用光敏型聚酰亞胺(PI)作為絕緣材料,金屬鉑(Pt)作為導(dǎo)電材料,在聚合物和導(dǎo)電金屬層之間加入鈦(Ti)層增加粘附性。其中采用傳統(tǒng)工藝制作了30通道的微電極陣列,刺激點(diǎn)的直徑為350μm

3、,以5×6的矩陣式排布。電極線寬和最小線間距分別為30μm和40μm。在對(duì)傳統(tǒng)工藝制作微電極陣列過(guò)程中 Lift-Off方法出現(xiàn)的問(wèn)題做了總結(jié)和分析后,我們提出采用離子束刻蝕(Ion Beam)的方法制作金屬導(dǎo)電層。利用新工藝制作的微電極陣列通道數(shù)達(dá)到121個(gè),微電極陣列采用單層布線,刺激點(diǎn)以10×12的矩陣式排布,直徑為280μm,在底端加入了一個(gè)700μm直徑的回收電極,導(dǎo)線寬度和線間距都是10μm。經(jīng)過(guò)力學(xué)性能、電學(xué)性能、電化學(xué)分