一种核磁兼容的神经电刺激-电记录系统及其制备方法
1.本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种核磁兼容的神经电刺激-电记录系统及其制备方法。
背景技术：
2.随着脑科学的不断发展和各国脑计划的兴起，科学家对大脑工作机制、脑疾病发病机理和诊疗手段的研究也不断深入，而通过各种手段对大脑内多尺度信号进行有效的探测则是开展上述研究的基础。
3.目前，已经发展出了包括植入式神经电极、皮层脑电图、正电子发射计算机断层成像以及功能核磁共振成像等不同时空分辨率的神经活动观测手段。但是单一手段不能同时达到高时间和空间分辨率，难以获得各种信号的相互关联机制，从而影响对脑疾病进行全面的解释和判断。为了解决上述问题，研究者将不同尺度的神经活动观测手段结合起来，发展了多模态的神经活动探测技术，其中功能核磁-脑电图联用技术发展较为成熟，但是这两种覆盖全脑的探测技术仍然不能达到较高的空间分辨率。而将功能核磁共振成像技术与植入式神经电极相结合则可以解决这一问题，其可以在特定脑区进行电刺激/电信号记录的同时观察整个大脑的功能活动。
4.而传统的植入式神经电极在核磁环境下会由于电磁相互作用产生严重的核磁伪影，破坏核磁共振图像，从而影响对植入部位脑区活动的正常观测。研究者已经开发了基于金属合金、碳材料在内的核磁兼容神经电极。一方面，由于所用材料磁化率仍与人体组织相差较大，所产生的伪影仍然影响全脑成像的完整性；另一方面，所开发的电极仅实现了在核磁环境下对大脑进行同时电刺激，未实现核磁环境下电刺激-电生理记录的闭环，而这种闭环系统对研究特定脑区对电刺激的特殊响应，以及癫痫、自闭症等疾病的干预、诊疗和发病机制都具有开创性的意义。因此，制备出可以在对大脑特定区域进行闭环电刺激-电生理记录，同时可进行功能核磁共振成像，获得完整无伪影的大脑区域活动图像的多模态神经活动监测系统是亟待解决的技术难题。
技术实现要素：
5.本发明的目的在于提供一种核磁兼容的神经电刺激-电记录系统及其制备方法，以解决目前植入式神经电极无法在核磁环境下对特定脑区进行闭环电刺激-电生理记录的问题。由于本发明所制备的纤维神经电极具有良好的电化学性能、核磁兼容性，基于其组装形成的神经电刺激-电记录系统可以植入大鼠脑内进行核磁共振成像-电刺激-电生理记录。
6.本发明通过以下技术方案来实现：
7.一种核磁兼容的神经电刺激-电记录系统及其制备方法，首先由导电聚合物溶液经湿法纺丝、加捻、溶液后处理，形成核磁兼容的纤维神经电极，然后将纤维神经电极经绝缘处理后与印刷电路板连接，最终组装得到核磁兼容的神经电刺激-电记录系统。
8.进一步地，所述核磁兼容的纤维神经电极制备步骤如下：(1)导电聚合物纺丝原液的制备。将导电聚合物聚(3，4-乙撑二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)水性分散液加热蒸发水分并不断搅拌，浓缩至质量分数为2.0-10.0％，然后加入少量二甲基亚砜，快速磁力搅拌2h后用0.45μm的水系过滤器过滤，将滤液于室温真空干燥箱内除泡，得到导电聚合物纺丝原液；(2)湿法纺丝制备纤维电极以及后处理：包括导电聚合物纺丝原液湿法纺丝、纤维电极清洗、纤维电极干燥、纤维电极加捻及溶液处理。
9.进一步地，所述湿法纺丝制备纤维电极的具体过程为：将(1)所述纺丝原液通过微量注射泵经16-32g点胶针以20-50μl/min的流量挤出至凝固浴中使纤维电极固化成型，所述凝固浴为异丙醇与二甲基亚砜的混合溶液，然后用去离子水浸泡清洗，去除表面残留的凝固浴成分；将清洗后的纤维电极展开至伸直状态，在室温下自然晾干，根据需求进行多根螺旋加捻以获得尺寸可调的横截面积用于电刺激和电记录；加捻后的纤维在聚(3，4-乙撑二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)水分散液与甘油质量比为1:1-20:1的混合溶液中浸泡20分钟后取出，在室温下晾干后，得到核磁兼容的纤维神经电极。
10.所述纤维电极的绝缘处理包括氟橡胶绝缘处理和聚合物膜层绝缘处理两种方案，具体步骤分别为：
11.(1)氟橡胶绝缘处理
12.将氟橡胶以质量分数10-20％溶解于4-甲基-2-戊酮溶液中，在50-80℃下搅拌至完全溶解，将步骤一中所制备的核磁兼容的纤维神经电极浸入上述溶液并迅速拉拔而出，晾干后在纤维表面形成弹性氟橡胶绝缘层；
13.(2)聚合物膜层绝缘处理
14.将纤维神经电极放入气相沉积箱中，加入聚对二甲苯单体，设定沉积温度为500-800℃，抽真空至5-20毫托，在纤维上沉积一层聚对二甲苯薄膜。
15.所述核磁兼容的神经电刺激-电记录系统的组装，包括基于硬质印刷电路板的神经电刺激-电记录系统和基于柔性印刷电路板的神经电刺激-电记录系统两种类型，具体制备方法如下：
16.(1)基于硬质印刷电路板的神经电刺激-电记录系统，采用的硬质印刷电路正反两面对应均匀排布相同数量电极接触焊盘，电路板另一端设接口以与外电路连接；对应数量的纤维神经电极作为电刺激电极，与一根铜丝参比电极分别通过导电银胶与电路板正面电极接触焊盘连接；纤维电极另一端超出电路板至少1.5cm，通过涂敷在120-140℃下融化的聚乙二醇黏附于一根辅助植入载体上，聚乙二醇迅速固化后，组成一根组合纤维刺激电极，并保持组合纤维电极与电路板处于同一平面且垂直于电路板侧边；参比电极另一端留出用于与外电路连接；用硅橡胶覆盖电极连接焊盘实现绝缘；相应地，对应数量的纤维神经电极作为电记录电极,与一根铜丝接地电极以相同方式与电路板背面连接并黏附于辅助植入载体上，组成一根组合纤维记录电极，两组合纤维电极根据植入位置的需求保持一定间距，并互相平行，制备得到基于硬质印刷电路板的核磁兼容的神经电刺激-电记录系统。
17.(2)基于柔性印刷电路板的神经电刺激-电记录系统，采用的柔性印刷电路板以聚酰亚胺为基材，呈长条状，两端分别为植入端和连接端，植入端靠内侧电极板的正反两面对应均匀排布相同数量电极接触焊盘，其中,处于中间位置的一个焊盘采用中空圆环形状用于放置颅骨钉，电路板连接端设接口与外电路连接；对应数量的纤维神经电极作为电刺激
电极，通过导电银胶与电路板正面电极接触焊盘连接；纤维电极另一端超出电路板至少1.5cm，在120-140℃下熔化聚乙二醇，以其作为粘结剂将纤维电极黏附于一根辅助植入载体上，组成一根组合纤维刺激电极，并保持纤维电极尖端与辅助植入载体尖端对齐，保持组合纤维电极与电路板处于同一平面且垂直于电路板侧边；用硅橡胶覆盖电极连接焊盘实现绝缘；相应地，对应数量的纤维神经电极作为电记录电极以相同方式与电路板背面连接并黏附于辅助植入载体上，组成一根组合纤维记录电极，两根组合纤维电极根据植入位置的需求保持一定间距，并互相平行，制备得到基于柔性印刷电路板的核磁兼容的神经电刺激-电记录系统。
18.进一步地，所述辅助植入载体包括辅助植入钨丝和辅助植入明胶纤维，具体如下：
19.(1)辅助植入钨丝，将两根钨丝以一定间距平行排布于电路板的电极接触焊盘之间，用熔融的聚乙二醇作为黏附剂，将钨丝固定于电路板上，保持钨丝与电路板处于同一平面并与电路板侧边垂直；
20.(2)辅助植入明胶纤维，将明胶固体与去离子水以体积比1:10-10:1混合,并在100-160℃下加热溶解得到明胶的粘性水溶液，将粘性溶液在固化前快速拉伸，得到明胶纤维，在室温下自然晾干；将两根明胶纤维以一定间距平行排布于电路板的电极接触焊盘之间并固定位置，保持明胶纤维与电路板处于同一平面并与电路板侧边垂直。
21.本发明有益效果是：
22.(1)制备的聚合物纤维神经电极具有与生物组织相近的磁化率，从而保证了其良好的核磁兼容性，电极植入大鼠大脑后在核磁环境下不会产生明显伪影，不影响完整功能核磁共振图像的获得；该聚合物纤维神经电极还具有良好的柔性、电化学性能，保证了植入脑内以后不引发严重的免疫反应，并可进行高质量的神经电刺激和电记录。
23.(2)制备的核磁兼容的神经电刺激-电记录系统可以植入动物脑内进行功能核磁共振成像-电刺激-电记录，解决了脑科学研究在同时进行多模态的神经活动监测方面存在的技术难题，为研究脑疾病的发病机理、诊疗和干预提供了一个有效的平台。
附图说明
24.图1为湿法纺丝及纤维后处理流程示意图；
25.图2为氟橡胶绝缘处理示意图；
26.图3为聚合物膜层绝缘处理示意图；
27.图4为核磁兼容神经电极在核磁共振条件下的伪影图像；
28.图5为基于硬质印刷电路板的神经电刺激-电记录系统(正面和反面)；
29.图6为基于柔性印刷电路板的神经电刺激-电记录系统(正面和反面)；
30.图7为实施例1-3中纤维神经电极具有高电荷注入能力(10-20mc/cm2)；
31.图8为实施例1-3中纤维神经电极具有超过1000mc/cm2的电荷存储容量；
32.图9为实施例1-3中纤维神经电极具有与人体组织相近的磁化率；
33.图10为实施例1-3中纤维神经电极植入体内后电极周围neun细胞的分布，不发生明显免疫反应。
具体实施方式
34.下面结合实施例和附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细描述。以下实施例和附图用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
35.实施例1基于硬质印刷电路板的核磁兼容的神经电刺激-电记录系统的制备
36.(1)制备导电聚合物纺丝原液。将2g导电聚合物聚(3，4-乙撑二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)水分散液于50℃热台上蒸发水分并不断搅拌，浓缩至质量分数为2.0％。然后加入少量二甲基亚砜混合，快速磁力搅拌两小时后，用0.45μm的水系过滤器过滤。将过滤后的溶液于室温下在真空干燥箱内除泡，得到导电聚合物纺丝原液。
37.(2)纤维电极的湿法纺丝和后处理。取1ml步骤(1)制备的纺丝原液于一次性注射器中，并放置于微量注射泵中。将注射器针头连接中空硅胶软管，软管另一端连接16g点胶针，微量注射泵以20μl/min的流量挤出纺丝原液至凝固浴中进行湿法纺丝，所述凝固浴盛装于500ml烧瓶中，成型后的纤维在去离子水中浸泡清洗1h，去除表面残留的凝固浴成分；清洗后的纤维电极展开至伸直状态，在室温下自然晾干。将6根相同长度的纤维电极螺旋加捻，在聚(3，4-乙撑二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)水分散液与甘油均匀混合的溶液中浸泡20min后取出，在室温下晾干，得到核磁兼容的纤维神经电极。
38.(3)纤维电极采用聚合物膜层绝缘处理。将(2)中所制备的纤维神经电极放置进入气相沉积箱中，加入parylene c单体，设定沉积温度为600℃,抽真空至5毫托，在纤维上沉积一层大约2μm厚的parylene c薄膜。
39.(4)基于硬质印刷电路板的神经电刺激-电记录系统的组装。硬质电路板正反两面对应均匀排布4个电极接触焊盘，电路板另一端设接口以与外电路连接；将明胶固体与去离子水以体积比3：1置于玻璃瓶中，在100℃下加热溶解得到明胶的粘性水溶液，通过将粘性液体在其即将固化前快速拉伸得到明胶纤维，在室温下自然晾干；将2根明胶纤维以1.7mm间距平行排布于电路板的电极接触焊盘之间，超出电路板侧边1.5cm并固定位置，保持明胶纤维与电路板处于同一平面并与电路板侧边垂直；3根纤维神经电极作为电刺激电极，与一根直径600μm的铜丝参比电极分别通过导电银胶与电路板正面电极接触焊盘依次连接；在120℃下融化聚乙二醇至粘稠液体，将3根纤维电极另一端超出电路板的部分通过聚乙二醇液体以伸直状态黏附于一根明胶纤维上，保持电极与明胶纤维尖端对齐，待聚乙二醇迅速固化后，组成一根组合纤维刺激电极，参比电极另一端留出用于与外电路连接；用硅橡胶覆盖电极连接焊盘实现绝缘；相应地，3根纤维神经电极作为电记录电极与一根铜丝接地电极,以相同方式与电路板背面连接，并黏附于另一根明胶纤维上，组成一根组合纤维记录电极，制备得到基于硬质印刷电路板的核磁兼容的神经电刺激-电记录系统。
40.实施例2基于硬质印刷电路板的核磁兼容的多脑区神经电刺激-电记录系统的制备
41.(1)制备导电聚合物纺丝原液，将4g导电聚合物聚(3，4-乙撑二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)水分散液于80℃热台上蒸发水分并不断搅拌，浓缩至质量分数为10％，加入少量二甲基亚砜混合，快速磁力搅拌两小时后，用0.45μm的水系过滤器过滤，将过滤后的溶液于室温下在真空干燥箱内除泡，得到导电聚合物纺丝原液。
42.(2)纤维电极的湿法纺丝和后处理,取1ml纺丝原液于一次性注射器中放置于微量注射泵，注射器针头连接中空硅胶软管，软管另一端连接32g点胶针，微量注射泵以50μl/
min的流量挤出纺丝原液至凝固浴中进行湿法纺丝，所述凝固浴盛装于500ml烧瓶中，成型后的纤维在去离子水中浸泡清洗1h，去除表面残留的凝固浴成分；清洗后的纤维电极展开至伸直状态，在室温下自然晾干，将12根相同长度的纤维电极螺旋加捻，在由聚(3，4-乙撑二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)水分散液与甘油均匀混合的溶液中浸泡20min后取出，在室温下晾干，得到核磁兼容的纤维神经电极。
43.(3)纤维电极采用聚合物膜层绝缘处理，将(2)中所制备的纤维神经电极放置进入气相沉积箱中，加入parylene c单体，设定沉积温度为700℃,抽真空至5毫托，在纤维上沉积一层大约4μm厚的parylene c薄膜。
44.(4)基于硬质印刷电路板的神经电刺激-电记录系统的组装，硬质电路板正反两面对应均匀排布8个电极接触焊盘，电路板另一端设接口以与外电路连接；将明胶固体与去离子水以体积比3：1置于玻璃瓶中，在160℃下加热溶解得到明胶的粘性水溶液，通过将粘性液体在其即将固化前快速拉伸得到明胶纤维，在室温下自然晾干；将3根明胶纤维以1.7mm间距平行排布于电路板的电极接触焊盘之间，超出电路板侧边1.5cm并固定位置，保持明胶纤维与电路板处于同一平面并与电路板侧边垂直；总共组成5束电极，每束包含3根纤维电极，其中2根是刺激回路，1根是记录通道，一根直径600μm的铜丝参比电极,分别通过导电银胶与电路板正面电极接触焊盘依次连接；在120℃下融化聚乙二醇至粘稠液体，将3根纤维电极另一端超出电路板的部分通过聚乙二醇熔融液以伸直状态黏附于一根钨丝上，保持电极与钨丝尖端对齐，待聚乙二醇迅速固化后，组成一根组合纤维刺激电极，参比电极另一端留出用于与外电路连接；用硅橡胶覆盖电极连接焊盘实现绝缘；相应地，3根纤维神经电极作为电记录电极与一根铜丝接地电极以相同方式与电路板背面连接并黏附于另一根明胶纤维上，组成一根组合纤维记录电极，制备得到基于硬质印刷电路板的核磁兼容的多脑区神经电刺激-电记录系统。
45.实施例3基于柔性印刷电路板的核磁兼容的神经电刺激-电记录系统的制备
46.(1)制备导电聚合物纺丝原液，将3g导电聚合物聚(3，4-乙撑二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)水分散液于热台上蒸发水分并不断搅拌，浓缩至质量分数为3％，加入少量二甲基亚砜混合，快速磁力搅拌2h，用0.45μm的水系过滤器过滤，将过滤后的溶液于室温下真空干燥箱内除泡，得到导电聚合物纺丝原液。
47.(2)纤维电极的湿法纺丝和后处理,取1ml纺丝原液于一次性注射器中,并放置微量注射泵。注射器针头连接中空硅胶软管，软管另一端连接32g点胶针，以30μl/min的流量挤出纺丝原液至凝固浴中，然后将成型的纤维在去离子水中浸泡清洗1小时，去除表面残留的凝固浴成分；清洗后的纤维电极展开至伸直状态，在室温下自然晾干，将12根相同长度的纤维电极螺旋加捻，在由聚(3，4-乙撑二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)水分散液与甘油均匀混合的溶液中浸泡20分钟后取出，在室温下晾干后，得到核磁兼容的纤维神经电极。
48.(3)纤维电极采用氟橡胶绝缘处理，将氟橡胶溶解于4-甲基-2-戊酮溶液中，在80℃下搅拌至完全溶解，得到质量分数20％的透明粘性溶液。将步骤(2)制备的纤维神经电极浸入上述溶液并迅速拉拔而出，晾干后在纤维表面形成弹性氟橡胶绝缘层。
49.(4)基于柔性印刷电路板的神经电刺激-电记录系统的组装，采用的柔性印刷电路板以聚酰亚胺为基材，呈长条状，两端分别为植入端和连接端，植入端靠内侧电极板的正反两面对应均匀排布3个点击接触焊盘，其中中间焊盘为中空圆环形状用于放置颅骨钉，电路
板连接端设置设接口与外电路连接；将两根钨丝以1.7mm间距平行排布于电路板的电极接触焊盘之间，超出电路板侧边1.5cm并固定位置，保持钨丝与电路板处于同一平面并与电路板侧边垂直；3根纤维神经电极作为电刺激电极，通过导电银胶与电路板正面电极接触焊盘依次连接；在120℃下融化聚乙二醇至粘稠液体，将3根纤维电极另一端超出电路板的部分通过聚乙二醇液体以伸直状态黏附于一根钨丝上，保持电极与钨丝尖端对齐，待聚乙二醇迅速固化后，组成一根组合纤维刺激电极，参比电极另一端留出用于与外电路连接；用硅橡胶覆盖电极连接焊盘实现绝缘；相应地，3根纤维神经电极作为电记录电极以相同方式与电路板背面连接并黏附于钨丝上，组成一根组合纤维记录电极，制备得到基于柔性印刷电路板的核磁兼容的神经电刺激-电记录系统。
50.实施例4
51.采用电化学工作站(chi660e,ch instruments ins.)进行电化学表征。在pbs(0.01m,ph＝7.4)中浸泡的pedot电极、ag/agcl丝和铂丝分别作为工作电极、参比电极和对电极。在-0.6～0.6v电压范围内，扫描速率为0.1v/s，获得循环伏安图。计算为在第二个周期中在-0.6至0.6v电位范围内记录的阴极电流的时间积分，结果如图8所示。
52.上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种纤维神经电极，其特征在于，首先由导电聚合物纺丝原液经湿法纺丝、加捻、溶液后处理，形成核磁兼容的纤维神经电极。2.根据权利要求1所述的纤维神经电极，将纤维神经电极进行绝缘处理，随后与印刷电路板连接，最终组装得到核磁兼容的神经电刺激-电记录系统。3.根据权利要求1所述的纤维神经电极，其特征在于，具体制备步骤如下：步骤(1)：导电聚合物纺丝原液的制备，将导电聚合物聚(3，4-乙撑二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)水分散液加热蒸发浓缩至质量分数为2.0-10.0％，加入二甲基亚砜均匀混合，然后过滤、除泡，得到导电聚合物纺丝原液；步骤(2)：湿法纺丝制备纤维电极以及后处理，首先将导电聚合物纺丝原液进行湿法纺丝得到纤维电极，然后将纤维电极进行清洗、干燥、加捻及溶液处理。4.根据权利要求1所述的纤维神经电极，其特征在于，步骤(2)中纤维电极的具体制备过程为：将步骤(1)制备的导电聚合物纺丝原液通过微量注射泵经16-32g点胶针挤出至凝固浴中发生溶剂交换，固化成型后得到初级纤维；所述凝固浴为异丙醇与二甲基亚砜的混合溶液；然后将初级纤维用去离子水浸泡清洗，去除水溶性杂质；随后将初级纤维展开至伸直状态，在室温下自然晾干，根据需求进行多根螺旋加捻，以获得尺寸可调的纤维电极；最后将加捻后的初级纤维在聚(3，4-乙撑二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)水分散液与甘油的混合溶液中浸泡进行后处理；将处理后的纤维室温下晾干后，得到核磁兼容的纤维神经电极。5.根据权利要求2所述的神经电刺激-电记录系统，其特征在于，绝缘处理方案包含两种：氟橡胶绝缘处理和聚合物膜层绝缘处理；当处理方案为氟橡胶绝缘处理时，具体步骤为：将氟橡胶以质量分数5-20％分散于4-甲基-2-戊酮溶液中，然后将纤维神经电极浸入上述溶液并迅速拉拔出来,不同的氟橡胶浓度对应不同的拉出速度；晾干后在纤维表面形成弹性氟橡胶绝缘层；当处理方案为聚合物膜层绝缘处理时，具体步骤为：将纤维神经电极放入气相沉积箱中，加入聚对二甲苯(parylene c)单体，在纤维上沉积一层聚对二甲苯(parylene c)薄膜；设定沉积温度为500-800℃，抽真空至5-20毫托。6.根据权利要求2所述的神经电刺激-电记录系统，神经电刺激-电记录系统包括两种类型：一种是基于硬质印刷电路板的神经电刺激-电记录系统，另一种是基于柔性印刷电路板的神经电刺激-电记录系统。7.根据权利要求6所述的神经电刺激-电记录系统，其特征在于，所述系统类型为基于硬质印刷电路板的神经电刺激-电记录系统时，采用的硬质印刷电路正反两面对应均匀排布着相同数量的电极接触焊盘，电路板另一端设接口，以与外电路连接；对应数量的纤维神经电极作为电刺激电极，与一根铜丝参比电极分别通过导电银胶与电路板正面电极接触焊盘连接；纤维电极另一端超出电路板至少1.5cm，通过可生物溶解的固化聚合物聚乙二醇共同黏附于一根辅助植入载体上，组成一根组合纤维刺激电极，并保持纤维电极尖端与辅助植入载体尖端对齐，保持组合纤维电极与电路板处于同一平面且垂直于电路板侧边；参比电极另一端留出，用于与外电路连接；用硅橡胶覆盖电极连接焊盘以绝缘；相应地，对应数量的纤维神经电极作为电记录电极，与一根铜丝接地电极以相同方式与电路板背面连接并黏附于另一根辅助植入载体上，组成一根组合纤维记录电极；两组合纤维电极根据植入位置的需求保持一定间距，并互相平行，制备得到基于硬质印刷电路板的核磁兼容的神经电
刺激-电记录系统。8.根据权利要求6所述的神经电刺激-电记录系统，其特征在于，所述系统类型为基于柔性印刷电路板的神经电刺激-电记录系统时，采用的柔性印刷电路板以聚酰亚胺为基材，呈长条状，两端分别为植入端和连接端；在植入端靠内侧电极板的正反两面对应均匀排布相同数量的电极接触焊盘，其中处于中间位置的一个焊盘采用中空圆环形状用于放置颅骨钉，电路板连接端设接口与外电路连接；对应数量的纤维神经电极作为电刺激电极，通过导电银胶与电路板正面电极接触焊盘连接；纤维电极另一端超出电路板至少1.5cm，通过可生物溶解的固化聚合物聚乙二醇共同黏附于一根辅助植入载体上，组成一根组合纤维刺激电极，并保持纤维电极尖端与辅助植入载体尖端对齐，保持组合纤维电极与电路板处于同一平面且垂直于电路板侧边；用硅橡胶覆盖电极连接焊盘实现绝缘；相应地，对应数量的纤维神经电极作为电记录电极，以相同方式与电路板背面连接并黏附于另一根辅助植入载体上，组成一根组合纤维记录电极；两根组合纤维电极根据植入位置的需求保持一定间距，并互相平行，制备得到基于柔性印刷电路板的核磁兼容的神经电刺激-电记录系统。9.根据权利要求7或8任一项中所述核磁兼容的神经电刺激-电记录系统，其特征在于，所述辅助植入载体包括辅助植入钨丝和辅助植入明胶纤维；当辅助植入载体为辅助植入钨丝时，制备过程如下：将两根钨丝以一定间距平行排布于电路板的电极接触焊盘之间；在120-140℃将聚乙二醇熔融，以其作为黏附剂将钨丝固定于电路板上，保持钨丝与电路板处于同一平面并与电路板侧边垂直。当辅助植入载体为辅助植入明胶纤维时，制备过程如下：将明胶固体与去离子水以一定体积比混合，并在100-160℃加热溶解得到粘性明胶溶液，将粘性溶液在其即将固化前快速拉伸得到明胶纤维；将两根明胶纤维以一定间距平行排布于电路板的电极接触焊盘之间，保持明胶纤维与电路板处于同一平面并与电路板侧边垂直。10.根据权利要求9所述核磁兼容的神经电刺激-电记录系统，其特征在于，可以在脑科学领域得到应用。
技术总结
本发明属于医疗器械领域，具体为一种核磁兼容的神经电刺激-电记录系统及其制备方法。本发明由导电聚合物溶液经湿法纺丝形成纤维神经电极，然后将纤维神经电极进行绝缘处理，随后与印刷电路板连接，组装得到核磁兼容的神经电刺激-电记录系统。本发明制备的纤维神经电极具有低阻抗、高电荷注入和存储能力、以及优良的核磁兼容性。组装的神经电刺激-电记录系统可以获得全脑完整功能核磁共振图像，同时可在动物脑内进行多通道神经电刺激和电生理记录，为大脑活动的多模态观察提供了一种有效的平台，在脑科学研究、脑疾病的诊疗方面具有巨大应用潜力。巨大应用潜力。巨大应用潜力。
