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【摘要】:視覺假體作為失明患者視力最有潛力的修復方案之一,現已是國內外學者研究的熱點。視覺假體中視網膜假體對外層感光細胞受損引起的視網膜退行性病變的功能性修復已取得了一定成果。視網膜微電極陣列作為視網膜假體關鍵性部件,通過刺激視網膜內層細胞產生電信號,經視神經傳遞至大腦皮層,形成視覺。其電學特性和體內植入的可行性是保證視網膜假體安全穩定工作的前提條件。
本研究針對視網膜微電極陣列的結構特點和植入要求,設計制作以Parylene-C為襯底,金作為電極材料,直徑為200μm的圓形柔性視網膜微電極,用于視網膜表層刺激,并通過體外電化學測試和眼內植入可行性測試對其性能進行評估。視網膜微電極表面形貌在掃描電鏡下呈現出良好的粗糙度,有助于電極呈現較低的電化學阻抗和較高的電荷注入能力。微電極陣列進行體外電化學測試采用三電極測試系統,搭建眼內仿真環境進行測試,實驗方法包括電化學阻抗譜、循環伏安法、瞬時電壓法,分別測試并計算得出微電極電化學阻抗、電荷儲存能力和電荷注入能力。
本研究測試得到微電極的電化學阻抗在1KHz時的阻抗為36.54±0.88 kΩ,相位角為-73.52±1.3°,電荷儲存能力為103.33±15μC/cm2,電荷密度為22.3μC/cm2。視網膜微電極成功植入大鼠眼內,自然彎曲,貼合于視網膜上,展現出了良好的柔韌性。結果表明,本文采用的微電極,在降低成本、簡化工藝的基礎上,無論柔韌性還是電學特性都符合視網膜植入電極的要求,可用作動物實驗的視網膜植入電極。