一种基于COC的柔性植入式神经探针的改进制造工艺及其可靠性验证

《IEEE Transactions on Biomedical Engineering》：An Improved Fabrication Method for Flexible COC-Based Implantable Neural Probes with Reliability Validation

　　## 摘要：植入式神经接口需要兼具机械柔韧性和电化学稳定性的材料，以确保长期可靠性；然而，常规聚合物基底的透水率过高、附着力较弱，导致长期稳定性有限。环烯烃共聚物（COC）可提供更优的阻隔性能，但其在柔韧性、工艺可扩展性及电化学性能方面仍需进一步优化。在本研究前期基于 COC 的电极开发工作基础上，本研究提出了工艺改进方案，并对基于 COC 的神经探针进行了全面的功能性评估。采用 T 型压铸工艺（T-die-cast）制备的 COC 薄膜显示出更低的厚度波动和更高的柔韧性；飞秒激光微加工技术可实现精确的位点开窗，并具备良好的尺寸可扩展性。IrO? 电镀工艺将电极在 1 kHz 下的阻抗降至 681.04 Ω，同时将电荷注入容量（CIC）提升至 23.51 mC/cm2；此外，探针在反复弯折下仍能保持稳定性能。加速浸泡实验验证了绝缘可靠性——在 75 °C 条件下，320 天内泄漏电流始终低于 10?? A。离体视网膜刺激实验观察到诱发性神经活动迹象，支持了该装置的功能可行性。综合以上结果，经过优化的 COC 加工工艺与制造改进克服了压缩成型（compression molded）COC 电极在实际应用中的局限，实现了柔性、可靠且电化学稳定的神经探针，并拓展了 COC 的实用适用范围。