1.本发明涉及一种神经电极结构及其植入方法和制作方法。
背景技术：2.神经电极的主要功能是实现以离子为载体的生物电信号与以电子为载体的通用电信号之间的相互转换，从而实现对大脑和外周神经信号的记录和调控。现有神经电极包括脑电图（eeg）电极、脑皮层（ecog）电极和植入式电极。植入式神经电极可实现对大范围单个神经元电活动的记录与调控，因此在神经系统疾病治疗及脑机接口等领域具有广泛的应用前景。
3.目前，应用最广泛的植入式神经电极为硅基刚性神经电极。然而，刚性神经电极的机械性能与目标组织例如大脑不匹配，会对大脑造成较大的机械损伤；同时由于大脑的自身运动，刚性电极容易在大脑中发生微移动，导致神经信号记录的不稳定性并加剧大脑的炎症反应，进而在电极周围产生胶质细胞包覆在电极位点表面，导致电信号的衰减和电极位点的失效。因此，刚性电极难以保证信号记录的长期稳定性。与刚性神经电极相比，柔性神经电极的机械性能与目标组织相匹配，极大地降低了与目标组织的相对移动以及目标组织的炎症反应，从而实现对神经信号的长期稳定记录和调控。
技术实现要素：4.本发明提供一种神经电极结构，该神经电极结构包括：彼此连接的柔性的网格部分和柔性的辅助植入部分；所述网格部分包括网格线，所述网格线包括数据传输网格线，所述数据传输网格线包括数据信号线和绝缘部，所述绝缘部包裹部分所述数据信号线；所述数据信号线包括电极位点，且所述绝缘部暴露所述电极位点；所述辅助植入部分包括条形部，所述条形部的在其延伸方向上的第一端与所述网格部分连接，所述条形部的与其第一端相对的第二端远离所述网格部分。
5.例如，本发明提供的神经电极结构中，所述神经电极结构具有第一状态和第二状态；在所述第一状态，所述神经电极结构呈片状；在所述第二状态，所述神经电极结构的所述网格部分呈柱状，且所述电极位点位于所述柱状的网格部分的外表面；所述第一状态下片状的所述神经电极结构围绕与沿轴向延伸的轴卷曲而转换到所述第二状态。
6.例如，本发明提供的神经电极结构中，所述柔性的网格线包括多条第一网格线和多条第二网格线；在所述第一状态下，所述多条第一网格线沿第一方向延伸，所述多条第二网格线沿第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向相交，所述轴向与所述第一方向和所述第二方向共面，所述第一方向与所述轴向相同或不相同；所述条形部的第一端与所述第一网格线或所述第二网格线连接。
7.例如，本发明提供的神经电极结构中，所述辅助植入部分包括多个所述条形部；在所述第一状态下，所述网格部分呈片状，所述多个条形部在与所述轴向垂直的横向上彼此间隔排列且均沿所述轴向延伸；在所述第二状态下，所述网格部分基本上呈圆柱状，所述多
个条形部的第二端汇集以使得所述多个条形部构成锥体结构。
8.例如，本发明提供的神经电极结构中，所述多个条形部中的至少一个条形部的第二端设置有辅助植入部件，所述辅助植入部件配置为使得刚性辅助植入构件可通过所述辅助植入部件与所述神经电极结构的辅助植入部分连接。
9.例如，本发明提供的神经电极结构中，所述多个条形部中的每个对应连接一条所述第一网格线；所述多个条形部与所述多条第一网格线的个数相等且一一对应连接，或者，所述多个条形部的个数小于所述第一网格线的个数。
10.例如，本发明提供的神经电极结构中，所述多个条形部中的每个的第二端为朝向远离所述网格部分的方向突出的尖端。
11.例如，本发明提供的神经电极结构中，所述条形部的个数是1；在所述第一状态下，所述网格部分呈片状，所述条形部沿所述轴向延伸；在所述第二状态下，所述网格部分基本上呈圆柱状，所述条形部基本上沿所述第一方向延伸。
12.例如，本发明提供的神经电极结构中，所述条形部的第二端设置有辅助植入部件，所述辅助植入部件配置为使得刚性辅助植入构件可通过所述辅助植入部件与所述神经电极结构连接。
13.例如，本发明提供的神经电极结构中，所述条形部包括第一条形部和第二条形部；所述第一条形部在其延伸方向上具有彼此相对的第一端和第二端，所述第二条形部在其延伸方向上具有彼此相对的第一端和第二端；所述第一条形部的第一端与所述网格线连接，所述第二条形部的第一端与所述网格线连接，所述第一条形部的第二端与所述第二条形部的第二端连接；在所述第一状态下，所述网格部分呈片状，所述第一条形部沿第三方向延伸，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向共面且相交；所述第二条形部沿第四方向延伸，所述第四方向与所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向共面且相交；在所述第二状态下，所述网格部分基本上呈圆柱状，所述第一条形部和所述第二条形部构成锥体结构。
14.例如，本发明提供的神经电极结构中，所述多条第一网格线包括第一边缘网格线和第二边缘网格线；在所述第一状态下，所述第一边缘网格线和第二边缘网格线分别是在所述第二方向上位于最外侧的第一网格线，且彼此相对；在所述第二状态下，所述第一边缘网格线和第二边缘网格线彼此对合或彼此之间者具有一定间距；所述第一条形部的第一端与所述第一边缘网格线连接，所述第二条形部的第一端与所述第二边缘网格线连接。
15.例如，本发明提供的神经电极结构中，所述第一条形部的第二端与所述第二条形部的第二端连接而成的连接部位是朝向远离所述网格部分的方向突出的尖端，所述连接部位设置有辅助植入部件，所述辅助植入部件配置为使得刚性辅助植入构件可通过所述辅助植入部件与所述神经电极结构的辅助植入部分连接。
16.例如，本发明提供的神经电极结构中，所述条形部还包括第三条形部，所述第三条形部具有在所述轴向上彼此相对的第一端和第二端，所述第三条形部的第一端与所述网格线连接；所述第三条形部还与所述第一条形部的第二端以及所述第二条形部的第二端连接；在所述第一状态下，所述网格部分呈片状，所述第三条形部沿所述轴向延伸；在所述第二状态下，所述网格部分基本上呈圆柱状，所述第一条形部、所述第二条形部和所述第三条形部构成锥体结构。
17.例如，本发明提供的神经电极结构中，所述第三条形部的第二端在所述轴向上沿远离所述网格部分的方向突出于所述第一条形部的第二端以及所述第二条形部的第二端，所述第三条形部的第二端设置有辅助植入部件，所述辅助植入部件配置为使得刚性辅助植入构件可通过所述辅助植入部件与所述神经电极结构的辅助植入部分连接。
18.例如，本发明提供的神经电极结构中，所述条形部包括多个第四条形部，所述多个第四条形部中的每个具有在所述轴向上彼此相对的第一端和第二端，所述多个第四条形部中的每个的第一端与所述网格线连接；所述多个第四条形部中的第一部分第四条形部的第二端与所述第一条形部连接，所述多个第四条形部中的第二部分第四条形部的第二端与第二条形部连尖端接；在所述第一状态下，所述网格部分呈片状，所述多个第四条形部在与所述轴向垂直的横向上彼此间隔排列且均沿所述轴向延伸；在所述第二状态下，所述网格部分基本上呈圆柱状，所述多个第四条形部、所述第一条形部和所述第二条形部构成锥体结构。
19.例如，本发明提供的神经电极结构中，所述辅助植入部件为贯穿所述条形部的植入孔；或者，所述辅助植入部件为从所述条形部的表面凹陷的凹槽；或者，所述辅助植入部件为突出于所述条形部的表面的凸起。
20.例如，本发明提供的神经电极结构中，所述第一网格线或所述第二网格线还包括参考网格线，所述参考网格线包括参考信号线和参考绝缘部，所述参考绝缘部包裹部分所述参考信号线；所述参考信号线包括参考电极位点，且所述参考绝缘部暴露所述参考电极位点；在所述第二状态，所述参考电极位点位于所述柱状的网格部分的外表面。
21.例如，本发明提供的神经电极结构中，所述网格部分包括堆叠设置的多层所述数据传输网格线，并且，位于所述不同层的所述数据传输网格线的所述电极位点彼此错开；或者，所述网格部分包括堆叠设置的多层所述网格线，并且，位于所述不同层的所述网格线的所述电极位点彼此错开。
22.例如，本发明提供的神经电极结构中，所述多条第一网格线的至少部分为所述数据传输网格线，和/或，所述多条第二网格线的至少部分为所述数据传输网格线。
23.例如，本发明提供的神经电极结构中，所述网格部分在所述轴向上具有彼此相对的第一端和第二端；所述电极位点位于所述数据信号线的第一端，所述数据信号线的不同于其第一端的第二端从所述网格部分的第一端引出以连接到数据处理电路；所述辅助植入部分的第一端与所述网格部分的第二端连接。
24.本发明提供一种神经电极结构的植入方法，该植入方法包括：通过先将所述辅助植入部分的条形部植入目标组织，从而在所述辅助植入部分的带动下将所述网格部分植入所述目标组织。
25.例如，本发明提供的神经电极结构的植入方法包括：利用液态的辅助植入物质覆盖所述神经电极结构的表面，以使得所述神经电极结构发生自组装，从而所述神经电极结构从所述第一状态转换到所述第二状态；以及将所述辅助植入部分先植入所述目标组织，在所述辅助植入部分的带动下处于第二状态的所述网格部分被植入所述目标组织，其中，所述辅助植入物质溶解和/或分解以裸露所述电极位点。
26.例如，本发明提供的神经电极结构的植入方法中，在所述条形部的第二端具有辅助植入部件的情况下，所述植入方法包括：将刚性辅助植入构件的第一端通过所述辅助植
入部件与所述神经电极结构的辅助植入部分连接；将所述刚性辅助植入构件的第一端插入所述目标组织继而依次将所述辅助植入部分和所述网格部分植入所述目标组织；以及将所述刚性辅助植入构件从所述刚性辅助植入构件中拔出，所述神经电极结构留存于所述目标组织中。
27.本发明提供一种神经电极结构的制作方法，该制作方法包括：形成彼此连接的柔性的网格部分和柔性的辅助植入部分；形成所述网格部分包括：形成柔性的网格线，所述网格线包括数据传输网格线，所述数据传输网格线包括数据信号线和绝缘部，所述绝缘部包裹部分所述数据信号线；所述数据信号线包括电极位点，且所述绝缘部暴露所述电极位点；形成所述辅助植入部分包括：形成条形部，所述条形部的在其延伸方向上的第一端与所述网格部分连接，所述条形部的与其第一端相对的第二端远离所述网格部分。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
29.图1a为本发明一实施例提供的一种神经电极结构在第一状态的示意图；图1b为本发明一实施例提供的另一种神经电极结构在第一状态的示意图；图2a为本发明一实施例提供的一种与外部电路连接的神经电极结构的平面示意图；图2b为本发明一实施例提供的一种神经电极结构的分解示意图；图3a-3c为图1a所示的神经电极结构植入目标组织的一种植入方法示意图，3a为图1a所示的神经电极结构在第二状态的示意图；图4a-4d为将图1a所示的神经电极结构植入目标组织的另一种植入方法示意图；图5a为本发明一实施例提供的另一种神经电极结构在第一状态的示意图；图5b-5d为将图5a所示的神经电极结构植入目标组织的一种植入方法示意图，图5b为图5a所示的神经电极结构在第二状态的示意图；图6a-6d为将图5a所示的神经电极结构植入目标组织的另一种植入方法示意图；图7为本发明一实施例提供的又一种神经电极结构在第一状态的示意图；图8a为本发明一实施例提供的又一种神经电极结构在第一状态的示意图；图8b为采用自组装与刚性辅助植入构件相结合的植入方法对图8a所示的神经电极结构进行植入的示意图；图8c-8e为采用刚性辅助植入构件辅助植入的植入方法对图8a所示的神经电极结构进行植入的示意图；图8f为本发明一实施例提供的另一种神经电极结构在第一状态的示意图；图9a为本发明一实施例提供的另一种神经电极结构在第一状态的示意图；图9b为图9a所示的神经电极结构在第二状态的示意图；图10a为本发明一实施例提供的另一种神经电极结构在第一状态的示意图；图10b为图10a所示的神经电极结构在第二状态的示意图；图10c为采用自组装与刚性辅助植入构件相结合的植入方法对图10a所示的神经电极结构进行植入的示意图；
图11a为本发明一实施例提供的另一种神经电极结构在第一状态的示意图；图11b为图11a所示的神经电极结构在第二状态的示意图；图12a是本发明一实施例提供的一种神经电极结构的植入方法的流程图；图12b是本发明一实施例提供的另一种神经电极结构的植入方法的流程图；图13a是根据本发明实施例的柔性神经电极结构的制作方法的流程示意图；图13b是根据本发明实施例的柔性神经电极结构的制作方法中各步骤的截面示意图。
具体实施方式
30.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
31.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“内”、“外”、“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
32.本发明中的附图并不是严格按实际比例绘制，神经电极结构中数据传输网格线、数据信号线和电极位点等结构的个数也不是限定为图中所示的数量，各个结构的具体地尺寸和数量可根据实际需要进行确定。本发明中所描述的附图仅是结构示意图。
33.植入式神经电极是脑机接口中神经电信号获取的源头，由于其与目标组织例如脑直接接触，植入式神经电极需要具有小的植入损伤、优异的生物相容性和长期稳定性等特点。为了将植入式神经电极刺入脑组织，常规的植入式神经电极多为刚性的神经电极，如硅针电极、犹他电极和金属微丝电极等，刚性的神经电极与柔软的脑组织的机械性能不匹配，易发生微移动引起大脑的长期免疫反应，最后造成电极的失效。而柔性神经电极具有与脑组织更加匹配的机械性能，引起的免疫反应小，可用于神经电信号的长期稳定测量。但是柔性神经电极由于具有较小的杨氏模量，在植入脑组织时容易发生弯曲变形，需要刚性材料的辅助才能植入大脑。近年来发展了多种柔性神经电极及匹配的植入方法，包括可针管注射的柔性网格电极、可溶性聚合物组装的柔性神经流苏电极、钨丝辅助植入的柔性线电极等。但是每种柔性电极均采用了单一的植入方法，无法适应多种方式的植入需求。
34.本发明至少一实施例提供一种神经电极结构，该神经电极结构包括：彼此连接的柔性的网格部分和柔性的辅助植入部分；所述网格部分包括网格线，所述网格线包括数据传输网格线，所述数据传输网格线包括数据信号线和绝缘部，所述绝缘部包裹部分所述数据信号线；所述数据信号线包括电极位点，且所述绝缘部暴露所述电极位点；所述辅助植入部分包括条形部，所述条形部的在其延伸方向上的第一端与所述网格部分连接，所述条形部的与其第一端相对的第二端远离所述网格部分。
35.本发明至少一实施例提供一种神经电极结构的植入方法，该植入方法包括：通过先将所述辅助植入部分的条形部植入目标组织，从而在所述辅助植入部分的带动下将所述网格部分植入所述目标组织。
36.本发明至少一实施例提供一种神经电极结构的制作方法，该制作方法包括：形成彼此连接的柔性的网格部分和柔性的辅助植入部分；形成所述网格部分包括：形成柔性的网格线，所述网格线包括数据传输网格线，所述数据传输网格线包括数据信号线和绝缘部，所述绝缘部包裹部分所述数据信号线；所述数据信号线包括电极位点，且所述绝缘部暴露所述电极位点；形成所述辅助植入部分包括：形成条形部，所述条形部的在其延伸方向上的第一端与所述网格部分连接，所述条形部的与其第一端相对的第二端远离所述网格部分。
37.示例性地，图1a为本发明一实施例提供的一种神经电极结构在第一状态的示意图。如图1a所示，该神经电极结构100包括：彼此连接的柔性的网格部分1和柔性的辅助植入部分2。网格部分1包括网格线10，网格线10包括数据传输网格线，数据传输网格线包括数据信号线11和绝缘部13，绝缘部13包裹部分数据信号线11；数据信号线11包括电极位点12，且绝缘部13暴露电极位点12；辅助植入部分2包括条形部，例如辅助植入部分2包括多个条形部21a/21b/21c/21d/21e。每个条形部的在其延伸方向上的第一端与网格部分1连接，每个条形部的与其第一端相对的第二端远离网格部分1。该神经电极结构100可用于植入目标组织，目标组织例如为电活性组织例如人体或动物的大脑组织。在将柔性神经电极植入目标组织之后，电极位点12采集目标组织中的生物信息，该生物信息经由与电极位点12所在的数据信号线11传输至外部电路；并且/或者，在将柔性神经电极植入目标组织之后，外部电路施加电调控信息，该电调控信息经由数据信号线11传输至该数据信号线11的电极位点12，电极位点12将电调控信息施加至目标组织。例如，生物信息为电信号。
38.该神经电极结构100的电极位点12位于网格部分1中，可将辅助植入部分2的条形部的远离网格部分1的第二端先植入目标组织，从而依次将条形部的与网格部分1连接的第一端、网格部分1植入目标组织。可采用多种植入方式将神经电极结构100植入目标组织。例如，采用自组装植入方法将神经电极结构100植入目标组织，即，采用液态的辅助植入物质（例如熔融态的辅助植入物质）覆盖神经电极结构100，以使得神经电极结构100在液态的辅助植入物质（例如熔融态的辅助植入物质）的表面张力的作用下自卷曲成柱状，之后再将神经电极结构100植入目标组织，网格部分1与条形部构成的结构在自卷曲为柱状之后刚性增强，具有较好的刚性，刚性较好的条形部可容易地被刺入目标组织，且网格部分1具有非常好的结构稳定性，利于在神经电极结构100植入目标组织的过程中保持包括电极位点12的数据信号线11的稳定性；在柱状的刚性较高的神经电极结构100被植入目标组织后，辅助植入物质会溶解或代谢，神经电极结构100会慢慢恢复为柔性的结构。或者，还可以采用自组装与刚性辅助植入构件相结合的植入方法将神经电极结构100植入目标组织，即，神经电极结构100也可以在液态的辅助植入物质中组装到刚性辅助植入构件表面，组装后的神经电极结构100与刚性辅助植入构件呈一个柱状的整体，而后将该组装后的整体植入目标组织，由于有刚性辅助植入构件的协助，增强了神经电极结构100的刚性，神经电极结构100可植入较深的目标组织，辅助植入物溶解或代谢后，将刚性辅助植入构件取出，神经电极结构100会慢慢恢复为柔性的结构。由此，该神经电极结构100可满足不同的植入方式的要求，植入方式更加灵活，并且，既可满足目标组织对于被植入目标组织后的神经电极结构柔性的
要求，利于满足植入过程对神经电极结构的刚性的要求。该可利用多种方法植入的柔性神经电极结构100能够匹配不同的植入目标组织和信号采集需求，满足多种不同的目标组织的材料、深度等要求，例如可为脑科学研究和神经疾病研究提供更加便捷的神经信号检测和调控方法。
39.如图1a所示，例如，一条数据信号线11具有一个电极位点12，一条数据传输网格线包括多条数据信号线11。例如，电极位点12位于数据信号线11的第一端，以便于结构的空间合理性，节省空间，以在设置同样数量的数据信号线11和电极位点12的情况下，减小神经电极结构的体积，以减小对目标组织的损伤，且便于制作。或者，在其他一些实施例中，一条数据信号线11（例如金属线）包括多个电极位点12，以利用同样的体积空间在目标组织外部与目标组织之间传输更多地生物信息。本发明实施例对电极位点12在网格线上具体的设置位置不作限定，本领域技术人员可根据实际需要进行设计。
40.神经电极结构100具有如图1a所示的第一状态和图3a所示的第二状态。图3a为图1a所示的神经电极结构在第二状态的示意图。如图1a所示，在第一状态，神经电极结构100呈片状；例如，电极位点12可以裸露于由网格线限定出的空格区br，或者，在其他实施例中，电极位点12可以裸露于网格线的表面。如图3a所示，在第二状态，神经电极结构100的网格部分1呈柱状，电极位点12裸露以用于接触目标组织。例如，电极位点12位于柱状的网格部分1的外表面，当然，电极位点12也可以位于柱状的网格部分1的内表面，只要电极位点12裸露以接触目标组织即可。第一状态下，片状的神经电极结构100围绕沿轴向延伸的轴卷曲而转换到第二状态。例如轴向与图1a和图3a所示的第一方向d1相同。当然，在其他实施例中，轴向与第一方向d1可以不相同。
41.例如，图1a和图3a所示的实施例中，辅助植入部分2包括多个条形部21a/21b/21c/21d/21e。例如，柔性的网格线10包括多条第一网格线101和多条第二网格线102。如图1a所示，在第一状态下，多条第一网格线101沿第一方向d1延伸，多条第二网格线102沿第二方向d2延伸，第一方向d1与第二方向d2相交，轴向与第一方向d1和第二方向d2共面；每个条形部21a/21b/21c/21d/21e的第一端与第一网格线101或/和第二网格线102连接。在第一状态下，网格部分1呈片状，多个条形部21a/21b/21c/21d/21e在与轴向（本实施例中轴向即第一方向d1）垂直的横向（本实施例中轴向即第二方向d2）上彼此间隔排列且均沿轴向延伸；如图3a所示，在第二状态下，网格部分1基本上呈圆柱状，多个条形部21a/21b/21c/21d/21e的第二端汇集以使得多个条形部21a/21b/21c/21d/21e构成锥体结构，锥体结构的定点为顶点20，该锥状结构能够减小其刺入目标组织的阻力。
42.需要说明的是，这里的圆柱状不必是规整的圆柱状，类圆柱状也是可以的，整体呈类似圆柱状的柱状即可。
43.例如，本发明实施例对第二网格线102的条数、以及第二网格线102与第一网格线101限定出的空格区br的个数不作限定。如图1a所示，第二网格线102与第一网格线101限定出的多个空格区br大小基本相等，呈阵列排布，以提高神经电极结构的均一性，利于在目标组织中的目标位置区域获得较为均一的数据采集或数据传递效果。例如，在一个空格区br中，设置有一个电极位点12。但也不限于如图1a中所示的情况。
44.例如，如图1b所示，在本发明另一实施例提供的神经电极结构100中，由彼此相交的第二网格线102与第一网格线101限定出的空格区br限定出的多个空格区br的大小不完
全相等；对于设置有电极位点12的多个空格区br，1个空格区br中可以设置1个或多个电极位点12。例如，在一部分空格区br中，1个空格区br中设置有1个电极位点12；在另一部分空格区br中，1个空格区br中设置有2个电极位点12。当然，1个空格区br中设置的电极位点的个数不限于1个或2个，也可以是多于2个，本发明实施例对此不作限定。图1b的其他特征及相应的技术效果均与图1a中的相同，可参考对于图1a的描述。
45.例如，图3a-3c为将图1a所示的神经电极结构100植入目标组织的植入方法示意图。可采用自组装的方法将图1a所示的神经电极结构植入目标组织。结合图1a和图3a-3c，利用辅助植入物质覆盖图1a所示的神经电极结构100的表面，以使得神经电极结构100发生自组装，从而神经电极结构从图1a所示的第一状态转换到图3a所示的第二状态；然后，如图3b-3c所示，将辅助植入部分2先植入目标组织5，例如使锥状结构的顶点20先接触目标组织5的表面，将锥状结构的顶点20先刺入目标组织5，锥状结构能够减小刺入组织的阻力，在辅助植入部分2的带动下处于第二状态的网格部分1的至少部分被植入目标组织5，可根据需要决定植入到目标组织5中的电极位点12的多少，从而决定植入到目标组织5中的深度；在网格部分1被植入到目标组织5中后，辅助植入物质溶解和/或分解以裸露电极位点12，从而使得电极位点12接触目标组织5，以采集目标组织中的生物信息，或向目标组织传递来自外部环境的生物信息。即通过先将辅助植入部分的条形部植入目标组织，从而在辅助植入部分的带动下将网格部分植入目标组织。
46.例如，在采用自组装的方法植入神经电极结构100的过程中，可将图1a所示的可植入的柔性神经电极结构100的网格部分1的至少部分，例如包括电极位点12的部分，以及辅助植入部分2放入辅助植入物质的溶液中然后取出，可植入的柔性神经电极结构100在辅助植入物质的表面张力的作用下发生自组装而从图1a所示的第一状态转换为图3a所示的第二状态。
47.例如，辅助植入物质包括热融解材料和液体溶解材料中的一种或多种。例如，当目标组织的温度可使辅助植入物质溶解于组织液中，从而裸露电位极点12；或者，辅助植入物质可自行溶解于组织液中从而裸露电位极点12；或者，辅助植入物质在组织液中分解从而裸露电位极点12。
48.在辅助植入物质溶解或分解后，图3c中处于第二状态的神经电极结构100恢复至柔性状态。根据本发明实施例的柔性神经电极结构的力学性能与目标组织5（例如，脑组织）相匹配，不会引起目标组织5的炎症反应，可对目标组织5进行多点、长期稳定监测和/或调控。
49.例如，热融解材料包括热融解聚合物，例如为熔融状的热融解聚合物或热融解聚合物溶液。热融解聚合物例如包括聚乙二醇（polyethylene glycol，peg）和聚乳酸-羟基乙酸共聚物（polylactic acid-glycolic acid copolymer，plga）中的一种或多种。
50.例如，液体溶解材料包括水溶解聚合物，例如聚乙烯醇（polyvinyl alcohol，pva）、蚕丝蛋白、聚乙二醇（peg）、聚乳酸-羟基乙酸共聚物-聚乙二醇（plga-peg）和明胶中的一种或多种；液体包括超纯水、生理盐水和磷酸盐（pbs）缓冲液中的一种或多种。当选用pva溶液时，pva溶液的浓度为2%~10%，例如为2%、5%、10%等，例如为5%。
51.例如，如图1a所示，多个条形部21a/21b/21c/21d/21e中的每个对应连接一条第一网格线101；多个条形部21a/21b/21c/21d/21e与多条第一网格线101的个数相等且一一对
nm、50 nm、100 nm、300 nm、500 nm、800 nm或1000 nm等；进一步优选为100 nm。数据信号线11的厚度参见图13b中数据信号线11在垂直于衬底1000的用于承载绝缘部13和数据信号线11的表面的方向上的厚度h。
60.例如，根据本发明的实施例，数据信号线11的宽度为0.01 μm～200 μm，例如0.01 μm、0.1 μm、1 μm、5 μm、10 μm、50 μm、100 μm或200 μm等；进一步优选为20 μm。数据信号线11的宽度为其线宽，参见图13b中数据信号线11在平行于衬底1000的用于承载绝缘部13和数据信号线11的表面且垂直于其延伸方向上的宽度w。
61.例如，如图1a所示，第一网格线101或第二网格线102还包括参考网格线，参考网格线包括参考信号线110和参考绝缘部130，参考绝缘部130包裹部分参考信号线110；参考信号线110包括参考电极位点120，且参考绝缘部130暴露参考电极位点120；在第二状态，参考电极位点120例如位于柱状的网格部分1的外表面。只要将参考电极位点120暴露使其可以与目标组织接触即可。
62.例如，如图1a所示，多条第一网格线101包括第一边缘网格线10a和第二边缘网格线10b；在第一状态下，第一边缘网格线10a和第二边缘网格线10b分别是在第二方向d2上位于最外侧的第一网格线101，且彼此相对。例如第一边缘网格线10a和第二边缘网格线10b分别作为两条参考网格线，即图中的最左侧的第一网格线101和最右侧的第一网格线101分别作为两条参考网格线。例如，在第二状态下，第一边缘网格线10a和第二边缘网格线10b彼此对合，即，第一边缘网格线10a与第二边缘网格线10b接触，例如两者完全对合（在第二方向上，第一边缘网格线10a的整个长度与第二边缘网格线10b的整个长度接触），也可以不完全对合（第一边缘网格线10a的一部分与第二边缘网格线10b的一部分接触），以利于提高神经电极结构100在第二状态下的结构稳定性以及刚性，从而保证顺利地采用自组装的方法将处于第二状态下的该神经电极结构100植入目标组织。或者，在一些实施例中，第一边缘网格线10a和第二边缘网格线10b彼此之间者具有一定间距，即第一边缘网格线10a和第二边缘网格线10b不接触，本发明实施例不限于在第二状态下，第一边缘网格线10a和第二边缘网格线10b彼此对合的情况。
63.例如，在第一方向d1上，参考电极位点120的高度位于与多个电极位点12分布的范围内，以较好地作为在该范围内电极位点12所获取信号的参照。例如，该神经电极结构100包括两个参考电极位点，分别为第一参考电极位点120a和第二参考电极位点120b。例如，第一参考电极位点120a和第二参考电极位点120b分别通过第一参考信号线110a和第二参考信号线110b连接到外部电路。例如，在第一方向d1上，参考电极位点120的位置位于多个电极位点12分布的范围内，以较好地作为在该范围内电极位点12所获取的信号的参照。例如，该神经电极结构100包括两个参考电极位点，分别为第一参考电极位点120a和第二参考电极位点120b分别位于两条参考网格线的靠近辅助植入部分2的一端。
64.例如，第一网格线101的线宽大于第二网格线102的线宽，一方面以使得第一网格线101具有充足的空间来设置数据信号线11和参考信号线110，另一方面为了使电极在横向有支撑作用形成圆柱形结构。将参考电极位点120与电极位点均设置于第一网格线101上，可以使网格部分1的结构更加规则、均匀，便于制作，也利于网格部分1的稳定性，保证神经电极结构100植入效果。例如，在其他实施例中，电极位点和参考电极位点也可以设置于第二网格线上，在第二方向d2上，参考电极位点120的位置位于多个电极位点12分布的范围
内。本发明实施例对电极位点和参考电极位点的具体位置不作限定。
65.例如，网格部分1包括堆叠设置的多层数据传输网格线，并且，位于不同层的数据传输网格线的电极位点彼此错开；或者，网格部分1包括堆叠设置的多层网格线10，并且，位于不同层的网格线10的电极位点12彼此错开，即位于不同层的网格线10的电极位点12在平行于网格部分1的延展方向的平面上的正投影彼此不重叠。如此，可利用占用相同空间的神经电极结构设置更多的电极位点，利用电极位点获取或传递更大量的数据。
66.例如，多条第一网格线101的至少部分为数据传输网格线。在图1a所示的实施例中，每条第一网格线101均包括数据信号线11，即每条第一网格线101均为数据传输网格线；在其他实施例中，也可以是多条第一网格线101中的一部分第一网格线101中设置有数据信号线11，另一部分第一网格线101中不设置数据信号线11。和/或，在其他一些实施例中，多条第二网格线102的至少部分也可以为数据传输网格线，即，数据信号线11也可以设置于第二网格线102内从而使得数据信号线11也作为数据传输网格线。
67.图2a为本发明一实施例提供的一种与外部电路连接的神经电极结构的平面示意图。如图2a所示，每条数据信号线11连接到焊盘8，焊盘8再连接到外部电路9；也就是，数据信号线11通过与其连接的焊盘8而连接到外部电路9。需要说明的是，图1a和图2a所示出的各部分的尺寸仅仅是示例性的，不应该被看作是对本发明实施例的限制。
68.例如，网格部分1在轴向上具有彼此相对的第一端和第二端；电极位点12位于数据信号线11的第一端，数据信号线11的不同于其第一端的第二端从网格部分1的第一端引出以连接到数据处理电路，即外部电路9；辅助植入部分2的第一端与网格部分1的第二端连接。
69.图2b为本发明一实施例提供的一种神经电极结构的分解示意图。例如，绝缘部13包括第一绝缘层131和第二绝缘层132，第一绝缘层131和第二绝缘层132构成的整体结构包裹数据信号线11的除了电极位点12以及与焊盘8连接的部分之外的部分。图2b的（a）部分示出了第一绝缘层131，图2b的（b）部分示出了包括电极位点12的数据信号线11、以及与数据信号线11连接的焊盘8，图2b的（c）部分示出了第二绝缘层132。参见图2b的（c）部分，第二绝缘层132包括开口20h1以露出电极位点12。参见图2b，第二绝缘层132包括开口20h2以露出焊盘8。
70.图4a-4d为将图1a所示的神经电极结构植入目标组织的另一种植入方法示意图，即采用自组装与刚性辅助植入构件相结合的植入方法将神经电极结构100植入目标组织。如图4a所示，例如将神经电极结构100在液态的辅助植入物质（例如熔融态的辅助植入物质）中组装到刚性辅助植入构件4的表面，神经电极结构100以刚性辅助植入构件4为轴围绕在刚性辅助植入构件4的外表面上，组装后的神经电极结构100与刚性辅助植入构件呈一个柱状的整体结构；例如，可将刚性辅助植入构件4和神经电极结构100一起浸入辅助植入物质的溶液中或熔融状的辅助植入物质中，以使得神经电极结构100发生自卷曲或自组装而以刚性辅助植入构件4为轴更加牢固地贴附在刚性辅助植入构件4的外表面上；然后，将辅助植入部分2先植入目标组织5。例如，如图4b所示，将辅助植入部分2先植入目标组织5，而后将网格结构1植入目标组织5；例如，刚性辅助植入构件4的第一端41呈锥状，辅助植入部分2的锥状结构贴合到刚性辅助植入构件4的第一端41，例如使锥状结构的顶点20（或者刚性辅助植入构件4的第一端41的顶点）先接触目标组织5的表面，从而将锥状结构的顶点20
（或者刚性辅助植入构件4的第一端41的顶点）先刺入目标组织5，从而，将该组装后的柱状的整体植入目标组织5中，如图4c所示。锥状结构能够减小刺入组织的阻力，并且，由于有刚性辅助植入构件的协助，增强了神经电极结构的刚性，神经电极结构可植入较深的目标组织，需要说明的是，锥状结构的顶点20与刚性辅助植入构件4的第一端41的顶点可能重合也可能存在一定的偏移，二者作为一个整体基本上同时刺入目标组织5。图4c中的神经电极结构在被植入目标组织5之后，辅助植入物溶解或代谢后，将刚性辅助植入构件4取出，如图4d所示，神经电极结构会慢慢恢复为柔性的结构。
71.例如，刚性辅助植入构件4为三维空间排布得到的光纤、钨丝、铂铱合金丝、镍铬合金丝阵列；或用微机电系统（mems, micro-electro-mechanical system）制备的硅针阵列；或通过深硅刻蚀得到的梳齿状阵列；或通过mems加工得到的针状阵列。
72.图5a为本发明一实施例提供的另一种神经电极结构在第一状态的示意图；图5b为图5a所示的神经电极结构在第二状态的示意图。图5a所示的神经电极结构100与图1a所示的神经电极结构100具有以下区别。
73.例如，如图5a所示，多个条形部21a/21b/21c/21d/21e中的至少一个条形部的第二端设置有辅助植入部件，辅助植入部件配置为使得刚性辅助植入构件4可通过辅助植入部件与神经电极结构100的辅助植入部分2连接。例如，辅助植入部件为贯穿条形部的第二端的植入孔。例如，多个条形部21a/21b/21c/21d/21e中的每个条形部的第二端设置有植入孔，多个条形部21a/21b/21c/21d/21e分别包括植入孔h1/h2/h3/h4/h5。当然，在其他实施例中，也可以一部分条形部具有辅助植入部件，一部分条形部不具有辅助植入部件。
74.例如，植入孔可以为圆形或椭圆形，本发明实施例对植入孔的形状不作限定。
75.例如可采用自组装的植入方法、或者自组装与刚性辅助植入构件相结合的植入方法将图5a所示的神经电极结构100植入目标组织5。
76.图5b-5d为采用自组装的植入方法将图5a所示的神经电极结构植入目标组织的示意图。图5b-5d所示的植入过程具体可参考对于图3a-3c的描述。
77.例如，在其他一些实施例中，辅助植入部件为从条形部的表面凹陷的凹槽；或者，辅助植入部件为突出于条形部的表面的凸起。
78.作为示例，在图5a所示的实施例中，辅助植入部件为通孔，与辅助植入部件配合的刚性辅助植入构件4具有与通孔相配合的凸起。然而，本发明实施例不局限于此，在辅助植入部件为凸起的情形下，与辅助植入部件配合的刚性辅助植入构件4可具有与所述凸起相配合的孔或者槽。
79.图6a-6d为采用自组装与刚性辅助植入构件相结合的植入方法将图5a所示的神经电极结构100植入目标组织5。
80.例如，如图6a所示，刚性辅助植入构件4的第一端41呈锥状，可先将刚性辅助植入构件4的第一端41通过植入孔h3与神经电极结构100的辅助植入部分2连接，例如将刚性辅助植入构件4的第一端41穿过植入孔h3，这里以植入孔h3作为示例，刚性辅助植入构件4可穿过多个植入孔h1~h5中的至少一个；然后，将神经电极结构100以刚性辅助植入构件4为轴围绕在刚性辅助植入构件4的外表面上；然后，将刚性辅助植入构件4和神经电极结构100一起浸入辅助植入物质的溶液中，以使得神经电极结构100发生自卷曲或自组装而以刚性辅助植入构件4为轴更加牢固地贴附在刚性辅助植入构件4的外表面上，从而神经电极结构
100从图1a所示的第一状态转换到图2a所示的第二状态，如图6a所示；然后，如图6b所示，将辅助植入部分2先植入目标组织5。辅助植入部分2的锥状结构贴合到刚性辅助植入构件4的第一端41，例如将锥状结构的顶点20（或者刚性辅助植入构件4的第一端41的顶点）先刺入目标组织5，锥状结构能够减小刺入组织的阻力，在辅助植入部分2的带动下处于第二状态的网格部分1的至少部分被植入目标组织5，可根据需要决定植入到目标组织5中的电极位点12的多少，从而决定植入到目标组织5中的深度；在网格部分1被植入到目标组织5中后，辅助植入物质溶解和/或分解以裸露电极位点12，从而使得电极位点12接触目标组织5，以采集目标组织中的生物信息，或向目标组织传递来自外部环境的生物信息。即通过先将辅助植入部分的条形部植入目标组织，从而在辅助植入部分的带动下将网格部分植入目标组织。然后，如图6c所示，将刚性辅助植入构件4拔出，以将刚性辅助植入构件4与柔性的神经电极结构100分离，而将柔性的神经电极结构100留在目标组织中。如图6d所示，在辅助植入物质溶解或分解后，处于第二状态的神经电极结构100恢复柔性而舒展开留在目标组织5中。
81.例如，在待可溶性聚合物溶解或分解后，将刚性辅助植入构件4拔出，以防止神经电极结构100被拔出目标组织。采用自组装与刚性辅助植入构件辅助植入相结合的植入方法可增强出于第二状态的神经电极结构的刚性，便于减小受到来自目标组织的阻力。
82.例如，所采用的刚性辅助植入构件4的第一端为锥形尖端，在其刺入目标组织时可进一步减小受到来自目标组织的阻力。
83.例如，先将图5a所示的神经电极结构100浸入辅助植入物质的溶液中，以利用辅助植入物质覆盖图5a所示的神经电极结构100的表面，以使得神经电极结构100在辅助植入物质的表面张力作用下发生自卷曲或自组装，从而神经电极结构100从第一状态转换到第二状态；然后，将刚性辅助植入构件4的第一端41通过植入孔h3与神经电极结构100的辅助植入部分2连接，例如将刚性辅助植入构件4的一端穿过植入孔h3，这里以植入孔h3作为示例，刚性辅助植入构件4可穿过多个植入孔h1~h5中的至少一个；然后，将刚性辅助植入构件4插入到柱状的神经电极结构100中从而使得神经电极结构100以刚性辅助植入构件4为轴贴附在刚性辅助植入构件4的外表面上；然后，再执行上述如图6c-6d所示的步骤，完成神经电极结构100的植入。
84.图6a-6d所示的植入过程的其他具体细节可参考对于图4a-4d的描述。
85.图5a所示的实施例的其他特征以及技术效果均与图1a的相同，对于两者相同的部分，在此不再重复。
86.图7为本发明一实施例提供的又一种神经电极结构在第一状态的示意图。图7所示的神经电极结构与图5a所示的神经电极结构具有以下区别。
87.如图7所示，多个条形部21a/21b/21c的个数小于第一网格线101的个数。例如图7所示的神经电极结构具有3个条形部，当然，不限于是3个，本发明实施例对条形部的具体个数不作限定。
88.例如，图7所示的神经电极结构100中，对于每条第一网格线101，第一网格线101的彼此相对的两侧均设置有电极位点12，即电极位点12在第一网格线101的彼此相对的两侧均被绝缘部13暴露，以在该位置附近获取较多位置处的生物信号，或者将外界的生物信号传递给较多位置，扩大感测范围。
89.例如，如图7所示，第一参考电极位点120a和第二参考电极位点120b分别位于各自所在的参考网格线的远离辅助植入部分2的一端，本发明实施例对第一参考电极位点和第二参考电极位点的具体位置不作具体限定，本领域技术人员可根据实际需要进行设计。
90.图7所示的实施例的其他特征以及技术效果均与图5a的相同，植入方法也可参考对于图5a所示的神经电极结构的植入方法。可采用自组装的植入方法、或者自组装与刚性辅助植入构件相结合的植入方法来实现将图7所示的神经电极结构植入目标组织。
91.图8a为本发明一实施例提供的又一种神经电极结构在第一状态的示意图，图8b为采用自组装与刚性辅助植入构件相结合的植入方法对图8a所示的神经电极结构进行植入的示意图。图8a所示的神经电极结构与图5a所示的神经电极结构具有以下区别。
92.如图8a所示，条形部的个数是1，即辅助植入部分2只具有一个条形部21a。在第一状态下，网格部分1呈片状，条形部沿轴向延伸；如图8b所示，在第二状态下，网格部分1基本上呈圆柱状，条形部基本上沿第一方向d1延伸。图8a所示的方案可以简化神经电极结构100的结构，尽量减小植入目标组织的辅助植入部分2的体积，该目标组织例如为人或动物的大脑等电活性组织，从而，能够在保证植入能够从目标组织获取信号或向目标组织传输信号的电极位点的同时，尽量减小植入的辅助植入部分对目标组织的影响，这对于在从目标组织获取信号或向目标组织传输信号的同时而不影响目标组织的正常运转非常重要。同时，该神经电极结构100也可以采用多种植入方式将神经电极结构100植入目标组织，具体的植入方式例如采用刚性辅助植入构件辅助植入的方法、自组装与刚性辅助植入构件辅助植入相结合的方法等，可参考对于图4a所示的。例如，图8a中的条形部21a的第二端也设置有辅助植入部件例如植入孔h1，具体可参考之前的描述。
93.如图8a所示，第一参考电极位点120a位于其所在的参考网格线的靠近辅助植入部分2的一端，第二参考电极位点120b位于其所在的参考网格线的远离辅助植入部分2的一端。
94.如图8b所示，可采用自组装与刚性辅助植入构件相结合的植入方法将图8a所示的神经电极结构100植入到目标组织5中，在该植入过程中，神经电极结构100在辅助植入物质的表面张力的作用下发生自卷曲或自组装而以刚性辅助植入构件4为轴更加牢固地贴附在刚性辅助植入构件4的外表面上，大大辅助增强了单一条形部21a的刚性，利于减小刺入目标组织的阻力。
95.图8a所示的实施例的其他特征以及技术效果均与图5a的相同，采用自组装与刚性辅助植入构件相结合的植入方法的其他在此未描述的步骤、采用的辅助植入物质等也可参考对图5a所示的神经电极结构的植入方法的描述。
96.例如，还可以采用采用刚性辅助植入构件辅助植入的植入方法对图8a所示的神经电极结构进行植入。图8c-8e为采用刚性辅助植入构件辅助植入的植入方法对图8a所示的神经电极结构进行植入的示意图。在该植入过程中，神经电极结构100始终维持在第一状态，不需要神经电极结构100将从第一状态转换到第二状态，即神经电极结构100不发生自组装。如图8c所示，将刚性辅助植入构件4的第一端41通过植入孔h1与神经电极结构100的辅助植入部分2连接，例如将刚性辅助植入构件4的第一端41穿过植入孔h1；然后，如图8d所示，将刚性辅助植入构件4的第一端插入目标组织5继而依次将辅助植入部分2和网格部分1植入目标组织5；然后，如图8e所示，将刚性辅助植入构件4从刚性辅助植入构件4中拔出，柔
性的神经电极结构100留存于目标组织5中。需要说明的是，图8e只是示意图，留存于目标组织5中的柔性的神经电极结构100的形态不一定是图8e中所示的特别规整的非常平整的状态，可以是不规整的状态，例如神经电极结构的部分位置存在弯曲等等，图8a所示的神经电极结构100不仅结构简单，易于制作，能够减小植入的辅助植入部分对目标组织的影响，并且可以适用图8c-8e的植入方法，操作简单可靠，不需要给目标组织带入额外的化学物质，以达到尽量减小对目标组织的不利影响的效果。
97.本发明实施例对辅助植入部件例如植入孔的位置和个数不作限定，例如，如图8f所示，在图8f所示的实施例提供的另一种柔性神经电极结构100中，可以在条形部21a上设置多个辅助植入部件，以作为备用，以辅助植入部件为植入孔为例，在条形部21a上设置有第一植入孔h1、第二植入孔h2和第三植入孔h3；例如，第一植入孔h1、第二植入孔h2和第三植入孔h3沿条形部21a的延伸方向也即第一方向d1间隔排列。在采用刚性辅助植入构件和植入孔将神经电极结构100植入目标组织的过程中，可将刚性辅助植入构件的第一端插入到多个植入孔中的任一至少一个植入孔中。当然，辅助植入部件的个数也不限定为图8f中的3个，可以根据实际需要进行设计。图8f所示的实施例的其他特征及相应的技术效果均与图8a中的相同，可参考之前的描述，在此不再重复。
98.图9a为本发明一实施例提供的另一种神经电极结构在第一状态的示意图；图9b为图9a所示的神经电极结构在第二状态的示意图。图9a-9b所示的神经电极结构100与图1a所示的神经电极结构100具有以下区别。
99.如图9a所示，例如，辅助植入部分2的条形部包括第一条形部211和第二条形部212；第一条形部211在其延伸方向上具有彼此相对的第一端和第二端，第二条形部212在其延伸方向上具有彼此相对的第一端和第二端；第一条形部211的第一端与网格线10连接，第二条形部212的第一端与网格线10连接，第一条形部211的第二端与第二条形部212的第二端连接。如图9a所示，在第一状态下，网格部分1呈片状，第一条形部211沿第三方向d3延伸，第三方向d3与第一方向d1和第二方向d2共面且相交；第二条形部212沿第四方向d4延伸，第四方向d4与第一方向d1、第二方向d2和第三共面且相交；如图9b所示，在第二状态下，网格部分1基本上呈圆柱状，第一条形部211和第二条形部212构成锥体结构。例如锥体结构具有朝向远离网格部分1的方向突出的尖端，该尖端有利于减小该神经电极结构100被植入目标组织过程中受到的阻力。
100.例如，该神经电极结构100也包括植入孔h1，因此也可采用多种植入方法植入到目标组织中，可采用自组装方法植入、刚性辅助植入构件辅助植入、或者自组装与刚性辅助植入构件辅助植入相结合的植入方法，满足不同的植入方式的要求，匹配不同的植入目标组织和信号采集需求。图9a-9b所示的神经电极结构100的具体植入方法可参考对图6a所示的神经电极结构的植入方法的描述。第一条形部211和第二条形部212有利于提高辅助植入部分的结构稳定性，尤其是在采用自组装的方法植入该神经电极结构的过程中，第一条形部211和第二条形部212不仅能够大显著增强辅助植入部分2的结构稳定性，防止其变形，并且，第一条形部211和第二条形部212构成的锥体结构还能够显著减小该神经电极结构100植入目标组织过程中受到的阻力，使得辅助植入部分2顺利地刺入目标组织。
101.例如，如图9a所示，多条第一网格线101包括第一边缘网格线10a和第二边缘网格线10b；在第一状态下，第一边缘网格线10a和第二边缘网格线10b分别是在第二方向d2上位
于最外侧的第一网格线101，且彼此相对；在第二状态下，第一边缘网格线10a和第二边缘网格线10b彼此对合，即，第一边缘网格线10a与第二边缘网格线10b接触，例如两者完全对合（在第一方向上，第一边缘网格线10a在其整个长度上的位置与第二边缘网格线10b在其整个长度上的位置接触），也可以不完全对合（第一边缘网格线10a的一部分与第二边缘网格线10b的一部分接触）；或者，在一些实施例中，第一边缘网格线10a和第二边缘网格线10b或彼此之间者具有一定间距，即第一边缘网格线10a和第二边缘网格线10b不接触；第一条形部211的第一端与第一边缘网格线10a连接，第二条形部212的第一端与第二边缘网格线10b连接，进一步提高了辅助植入部分的结构稳定性，在采用自组装的方法植入该神经电极结构的过程中，第一条形部211和第二条形部212不仅能够大显著增强辅助植入部分2的结构稳定性，防止辅助植入部分2变形，使得辅助植入部分2顺利地被植入目标组织。
102.例如，第一条形部211的第二端与第二条形部212的第二端连接而成的连接部位是朝向远离网格部分1的方向突出的尖端e6，该尖端e6构成神经电极结构100在第二状态下的锥体结构的尖端。例如，连接部位设置有辅助植入部件例如植入孔h1，辅助植入部件配置为使得刚性辅助植入构件4可通过辅助植入部件与神经电极结构100的辅助植入部分2连接。辅助植入部件的具体类型不限于是植入孔，具体可参考之前对于辅助植入部件的描述。
103.例如，如图9a所示，条形部还包括第三条形部213，第三条形部213具有在轴向上彼此相对的第一端和第二端，第三条形部的第一端与网格线10连接；第三条形部213还与第一条形部211的第二端以及第二条形部212的第二端连接，这三者在设置有植入孔h1的连接部分的位置连接。在第一状态下，网格部分1呈片状，第三条形部213沿轴向延伸；在第二状态下，网格部分1基本上呈圆柱状，第一条形部211、第二条形部212和第三条形部213构成锥体结构。第三条形部213进一步增强了辅助植入部分2的强度和结构稳定性，防止辅助植入部分2变形，使得辅助植入部分2顺利地被植入目标组织。
104.如图9a所示，例如，参考电极位点120位于中间的第一网格线101上，通过位于该中间的第一网格线101的参考信号线110连接到外部电路。例如该神经电极结构100只具有一个参考电极位点120，当然也可以具有多个参考电极位点120。
105.如图9a-9b所示的神经电极结构100的其他结构均与之前实施例中的相同，植入方法也可参考之前的描述。
106.可采用自组装的植入方法、或者自组装与刚性辅助植入构件相结合的植入方法、或者采用刚性辅助植入构件将第一状态下的片状的神经电极结构直接植入的方法来实现将图9a-9b所示的神经电极结构植入目标组织。
107.例如，第三条形部213的第二端在轴向上沿远离网格部分1的方向突出于第一条形部211的第二端以及第二条形部212的第二端，第三条形部的第二端设置有辅助植入部件，辅助植入部件配置为使得刚性辅助植入构件4可通过辅助植入部件与神经电极结构100的辅助植入部分2连接。
108.图10a为本发明一实施例提供的另一种神经电极结构在第一状态的示意图；图10b为图10a所示的神经电极结构在第二状态的示意图。图10a所示的实施例与图9a所示的实施例具有以下区别。
109.可采用自组装与刚性辅助植入构件相结合的植入方法、或者采用刚性辅助植入构件将第一状态下的片状的神经电极结构直接植入的方法来实现将图10a所示的神经电极结
构植入目标组织。
110.如图10a-10b所示，例如，辅助植入部分2还包括与第一条形部211、第二条形部212和第三条形部213连接的突出部215，突出部215上设置有辅助植入部件例如植入孔h1。突出部215便于将辅助植入部分2引入目标组织。
111.如图10c所示，在采用自组装与刚性辅助植入构件相结合的植入方法对图10a示的神经电极结构进行植入的过程中，神经电极结构100发生自卷曲或自组装而以刚性辅助植入构件4为轴更加牢固地贴附在刚性辅助植入构件4的外表面上，大大辅助增强了突出部215的刚性，利于减小突出部215刺入目标组织的阻力。图10a-10b所示的神经电极结构100的其他结构均与之前实施例中的相同，植入方法也可参考之前的描述。图10a所示的实施例的其他特征及相应的技术效果可参考对图9a所示的实施例的描述。
112.图11a为本发明一实施例提供的另一种神经电极结构在第一状态的示意图；图11b为图11a所示的神经电极结构在第二状态的示意图。图11a-11b所示的实施例与图10a-10b所示的实施例具有以下区别。
113.如图11a所示，辅助植入部分2的条形部包括多个第四条形部214，多个第四条形部214中的每个具有在轴向上彼此相对的第一端和第二端，在图11a中，轴向与图中的第一方向d1相同；多个第四条形部214中的每个的第一端与网格线10连接，例如每个第四条形部214位于对应的一条第一网格线101的延长线上；多个第四条形部214中的第一部分第四条形部214a的第二端与第一条形部211连接，多个第四条形部214中的第二部分第四条形部214b的第二端与第二条形部212连接；如图11a所示，在第一状态下，网格部分1呈片状，多个第四条形部214在与轴向垂直的横向上彼此间隔排列且均沿轴向延伸，在本实施例中，横向与第二方向d2相同；如图11b所示，在第二状态下，网格部分1基本上呈圆柱状，多个第四条形部214（包括第一部分第四条形部214a和第二部分第四条形部214b）、第一条形部211和第二条形部212构成锥体结构。多个第四条形部214（包括第一部分第四条形部214a和第二部分第四条形部214b）与第一条形部211和第二条形部212有利于提高辅助植入部分的结构稳定性，第一条形部211和第二条形部212不仅能够大大显著增强辅助植入部分2的结构稳定性，防止其变形，并且，多个第四条形部214（包括第一部分第四条形部214a和第二部分第四条形部214b）与第一条形部211和第二条形部212共同构成的锥体结构还能够显著减小该神经电极结构100植入目标组织过程中受到的阻力，使得辅助植入部分2顺利地刺入目标组织。
114.如图11b所示，在采用自组装与刚性辅助植入构件相结合的植入方法对图10a示的神经电极结构进行植入的过程中，神经电极结构100发生自卷曲或自组装而以刚性辅助植入构件4为轴更加牢固地贴附在刚性辅助植入构件4的外表面上，大大辅助增强了突出部215的刚性，利于减小突出部215刺入目标组织的阻力。
115.可采用自组装与刚性辅助植入构件相结合的植入方法、或者采用刚性辅助植入构件将第一状态下的片状的神经电极结构直接植入的方法来实现将图11a所示的神经电极结构植入目标组织。
116.图11a-11b所示的神经电极结构100的未提及的其他结构及相应的技术效果均与图11a所示的实施例的相同，也可采用多种植入方法，例如可采用自组装方法植入、刚性辅助植入构件辅助植入、或者自组装与刚性辅助植入构件辅助植入相结合的植入方法，具体
的步骤可参考之前的描述。
117.本发明至少一实施例提供一种神经电极结构的植入方法，该植入方法包括：通过先将所述辅助植入部分的条形部植入目标组织，从而在所述辅助植入部分的带动下将所述网格部分植入所述目标组织。可采用自组装、刚性辅助植入构件辅助植入的方法、自组装与刚性辅助植入构件辅助植入相结合的方法将本发明实施例提供的神经电极结构植入目标组织。
118.图12a是本发明一实施例提供的一种神经电极结构的植入方法的流程图。例如，如图12a所示，一种神经电极结构的植入方法包括以下步骤s11~s12：步骤s11：利用辅助植入物质覆盖所述神经电极结构的表面，以使得所述神经电极结构发生自组装，从而所述神经电极结构从所述第一状态转换到所述第二状态；步骤s12：将所述辅助植入部分先植入所述目标组织，在所述辅助植入部分的带动下处于第二状态的所述网格部分被植入所述目标组织，其中，所述辅助植入物质溶解和/或分解以裸露所述电极位点。
119.图12b是本发明一实施例提供的另一种神经电极结构的植入方法的流程图。例如，如图12b所示，一种神经电极结构的植入方法包括以下步骤s21~s23：步骤s21：将刚性辅助植入构件的第一端通过所述辅助植入部件与所述神经电极结构的辅助植入部分连接；步骤s22：将所述刚性辅助植入构件的第一端插入所述目标组织继而依次将所述辅助植入部分和所述网格部分植入所述目标组织；以及步骤s23：将所述刚性辅助植入构件从所述刚性辅助植入构件中拔出，所述神经电极结构留存于所述目标组织中。
120.图12a和图12b所示的植入方法的具体描述请参考在之前的神经电极结构的各个实施例中对于植入方法步骤的具体描述，在此不再重复。
121.本发明至少一实施例提供一种神经电极结构的制作方法，可以用于制作如上所述的柔性神经电极结构，也可以用于制作如上所述的柔性神经电极阵列。作为示例，下面将描述植入式可拉伸柔性神经电极的制作方法；需要说明的是，可以采用该方法来制作植入式可拉伸柔性神经电极组并制作植入式可拉伸柔性神经电极阵列。
122.图13a是根据本发明实施例的柔性神经电极结构的制作方法的流程示意图；图13b是根据本发明实施例的柔性神经电极结构的制作方法中各步骤的截面示意图。根据本发明实施例，植入式可拉伸柔性神经电极的制作方法包括：步骤ms1，提供衬底1000，其中衬底1000包括第一区域和第二区域，如图13b所示的截面图中的（a）部分所示；步骤ms2，在衬底1000上形成第一绝缘层131，如图13b所示的截面图中的（c）部分所示；步骤ms3，在第一绝缘层131上形成导电层，图案化导电层以在衬底1000的第一区域形成包括电极位点12的数据信号线11，如图13b所示的截面图中的（d）部分所示；步骤ms4，在数据信号线11上形成第二绝缘层132，如图13b所示的截面图中的（e）部分所示；步骤ms5，图案化第一绝缘层131和第二绝缘层132以形成包裹部分数据信号线11的柔性的绝缘部13，如图13b所示的截面图中的（f）部分所示，并图案化第二绝缘层132以露出电极位点12，从而形成所述辅助植入部分2以及数据信号线11和柔性的绝缘部13构成的如上所述的神经电极结构，辅助植入部分2包括条形部，条形部的在其延伸方向上的第一端与网格部分1连接，条形部的与其第一端相对的
第二端远离网格部分1；以及步骤ms6，至少去除衬底1000的位于第一区域中的部分，如图13b所示的截面图中的（g）部分所示。
123.第一区域是衬底1000的形成有第一绝缘层131、第二绝缘层132数据信号线11的区域，第二区域是衬底1000的至少部分围绕第一区域的部分。
124.例如，在步骤ms1中，衬底1000为硅片或玻璃片；提供衬底1000包括对衬底1000进行预处理，该预处理例如为：将衬底1000用丙酮和异丙醇进行清洗，然后用水清洗再烘干，再用氧等离子体进行清洗。例如，在步骤ms6中，衬底1000的位于第二区域中部分被保留或者被去除；例如，在第二区域中形成有焊盘8。例如，衬底1000的位于第二区域中部分被保留，以降低衬底1000移除的操作难度并保证第二区域中的焊盘8的结构稳定性。例如，步骤ms3和步骤ms5中的“图案化”工艺包括：光刻胶的涂覆、曝光、显影以形成光刻胶图案，以及采用光刻胶图案作为掩膜使各层形成期望的图案。
125.例如，第一绝缘层和第二绝缘层的材料可为具有良好绝缘性能的生物相容性聚合物，以更好地与目标组织融合，例如该生物相容性聚合物包括聚酰亚胺、su-8、聚对二甲苯、蚕丝蛋白中的至少之一。
126.例如，图案化导电层同时形成用于将数据信号线11与外部电路连接的电学输入输出接口。
127.例如，根据本发明实施例，植入式可拉伸柔性神经电极的制作方法还包括：在衬底1000上形成第一绝缘层131之前，至少在衬底1000的第一区域中形成牺牲层133，如图13b所示的截面图中的（b）部分所示；至少去除衬底1000的位于第一区域中的部分包括：去除牺牲层133并切割衬底1000，以至少去除衬底1000的位于第一区域中的部分。例如，牺牲层133的材料包括铝、pmma和镍中的至少一种；进一步优选包括铝。例如采用蒸镀或溅射的方法形成牺牲层133。例如在刻蚀液中去除牺牲层。
128.例如，根据本发明的实施例，步骤ms3还包括：图案化所述导电层以在衬底1000的第一区域形成包括电极位点12的数据信号线11的同时在衬底1000的第二区域形成焊盘8，数据信号线11与焊盘8电连接；并且步骤ms5还包括：图案化第二绝缘层132以露出焊盘8。
129.图2b的（a）部分示出了图案化后的第一绝缘层131，图2b的（b）部分示出了包括电极位点12的数据信号线11，图2b的（c）部分示出了图案化后的第二绝缘层132。参见图2b的（c）部分，图案化后的第二绝缘层132包括开口20h1以露出电极位点12。
130.图2b的（a）部分示出了图案化后的第一绝缘层131，图2b的（b）部分示出了包括电极位点12的数据信号线11和与其连接的焊盘8，图2b的（c）部分示出了图案化后的第二绝缘层132。参见图2b的（c）部分，图案化后的第二绝缘层132包括开口20h2以露出焊盘8。
131.根据本发明实施例的方法所制作得到的柔性的神经电极结构的其他特征和相应的技术效果可以参照上面的描述，在此不再赘述。
132.以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。
技术特征：1.一种神经电极结构，其特征在于，包括：彼此连接的柔性的网格部分和柔性的辅助植入部分，所述网格部分包括网格线，所述网格线包括数据传输网格线，其中，所述数据传输网格线包括数据信号线和绝缘部，所述绝缘部包裹部分所述数据信号线；所述数据信号线包括电极位点，且所述绝缘部暴露所述电极位点；所述辅助植入部分包括条形部，所述条形部在其延伸方向上的第一端与所述网格部分连接，所述条形部与其第一端相对的第二端远离所述网格部分。2.根据权利要求1所述的神经电极结构，其特征在于，所述神经电极结构具有第一状态和第二状态；在所述第一状态，所述神经电极结构呈片状；在所述第二状态，所述神经电极结构的所述网格部分呈柱状，且所述电极位点位于所述柱状的网格部分的表面；所述第一状态下片状的所述神经电极结构围绕与沿轴向延伸的轴卷曲而转换到所述第二状态。3.根据权利要求2所述的神经电极结构，其特征在于，所述柔性的网格线包括多条第一网格线和多条第二网格线；在所述第一状态下，所述多条第一网格线沿第一方向延伸，所述多条第二网格线沿第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向相交，所述轴向与所述第一方向和所述第二方向共面，所述第一方向与所述轴向相同或不相同；所述条形部的第一端与所述第一网格线或所述第二网格线连接。4.根据权利要求3所述的神经电极结构，其特征在于，所述辅助植入部分包括多个所述条形部；在所述第一状态下，所述网格部分呈片状，所述多个条形部在与所述轴向垂直的横向上彼此间隔排列且均沿所述轴向延伸；在所述第二状态下，所述网格部分基本上呈圆柱状，所述多个条形部的第二端汇集以使得所述多个条形部构成锥体结构。5.根据权利要求4所述的神经电极结构，其特征在于，所述多个条形部中的至少一个条形部的第二端设置有辅助植入部件，所述辅助植入部件配置为使得刚性辅助植入构件可通过所述辅助植入部件与所述神经电极结构的辅助植入部分连接。6.根据权利要求4所述的神经电极结构，其特征在于，所述多个条形部中的每个对应连接一条所述第一网格线；所述多个条形部与所述多条第一网格线的个数相等且一一对应连接，或者，所述多个条形部的个数小于所述第一网格线的个数。7.根据权利要求6所述的神经电极结构，其特征在于，所述多个条形部中的每个的第二端为朝向远离所述网格部分的方向突出的尖端。8.根据权利要求3所述的神经电极结构，其特征在于，所述条形部的个数是1；在所述第一状态下，所述网格部分呈片状，所述条形部沿所述轴向延伸；在所述第二状态下，所述网格部分基本上呈圆柱状，所述条形部基本上沿所述第一方向延伸。
9.根据权利要求8所述的神经电极结构，其特征在于，所述条形部的第二端设置有辅助植入部件，所述辅助植入部件配置为使得刚性辅助植入构件可通过所述辅助植入部件与所述神经电极结构连接。10.根据权利要求3所述的神经电极结构，其特征在于，所述条形部包括第一条形部和第二条形部；所述第一条形部在其延伸方向上具有彼此相对的第一端和第二端，所述第二条形部在其延伸方向上具有彼此相对的第一端和第二端；所述第一条形部的第一端与所述网格线连接，所述第二条形部的第一端与所述网格线连接，所述第一条形部的第二端与所述第二条形部的第二端连接；在所述第一状态下，所述网格部分呈片状，所述第一条形部沿第三方向延伸，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向共面且相交；所述第二条形部沿第四方向延伸，所述第四方向与所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向共面且相交；在所述第二状态下，所述网格部分基本上呈圆柱状，所述第一条形部和所述第二条形部构成锥体结构。11.根据权利要求10所述的神经电极结构，其特征在于，所述多条第一网格线包括第一边缘网格线和第二边缘网格线；在所述第一状态下，所述第一边缘网格线和第二边缘网格线分别是在所述第二方向上位于最外侧的第一网格线，且彼此相对；在所述第二状态下，所述第一边缘网格线和第二边缘网格线彼此对合或彼此之间者具有一定间距；所述第一条形部的第一端与所述第一边缘网格线连接，所述第二条形部的第一端与所述第二边缘网格线连接。12.根据权利要求10所述的神经电极结构，其特征在于，所述第一条形部的第二端与所述第二条形部的第二端连接而成的连接部位是朝向远离所述网格部分的方向突出的尖端，所述连接部位设置有辅助植入部件，所述辅助植入部件配置为使得刚性辅助植入构件可通过所述辅助植入部件与所述神经电极结构的辅助植入部分连接。13.根据权利要求10所述的神经电极结构，其特征在于，所述条形部还包括第三条形部，所述第三条形部具有在所述轴向上彼此相对的第一端和第二端，所述第三条形部的第一端与所述网格线连接；所述第三条形部还与所述第一条形部的第二端以及所述第二条形部的第二端连接；在所述第一状态下，所述网格部分呈片状，所述第三条形部沿所述轴向延伸；在所述第二状态下，所述网格部分基本上呈圆柱状，所述第一条形部、所述第二条形部和所述第三条形部构成锥体结构。14.根据权利要求13所述的神经电极结构，其特征在于，所述第三条形部的第二端在所述轴向上沿远离所述网格部分的方向突出于所述第一条形部的第二端以及所述第二条形部的第二端，所述第三条形部的第二端设置有辅助植入部件，所述辅助植入部件配置为使得刚性辅助植入构件可通过所述辅助植入部件与所述神经电极结构的辅助植入部分连接。15.根据权利要求10-13任一所述的神经电极结构，其特征在于，所述条形部包括多个第四条形部，所述多个第四条形部中的每个具有在所述轴向上彼此相对的第一端和第二
端，所述多个第四条形部中的每个的第一端与所述网格线连接；所述多个第四条形部中的第一部分第四条形部的第二端与所述第一条形部连接，所述多个第四条形部中的第二部分第四条形部的第二端与第二条形部连接；在所述第一状态下，所述网格部分呈片状，所述多个第四条形部在与所述轴向垂直的横向上彼此间隔排列且均沿所述轴向延伸；在所述第二状态下，所述网格部分基本上呈圆柱状，所述多个第四条形部、所述第一条形部和所述第二条形部构成锥体结构。16.根据权利要求5、12和14中任一所述的神经电极结构，其特征在于，所述辅助植入部件为贯穿所述条形部的植入孔；或者，所述辅助植入部件为从所述条形部的表面凹陷的凹槽；或者，所述辅助植入部件为突出于所述条形部的表面的凸起。17.根据权利要求3-14任一所述的神经电极结构，其特征在于，所述第一网格线或所述第二网格线还包括：参考网格线，其中，所述参考网格线包括参考信号线和参考绝缘部，所述参考绝缘部包裹部分所述参考信号线；所述参考信号线包括参考电极位点，且所述参考绝缘部暴露所述参考电极位点；在所述第二状态，所述参考电极位点位于所述柱状的网格部分的外表面。18.根据权利要求1-14任一所述的神经电极结构，其特征在于，所述网格部分包括堆叠设置的多层所述数据传输网格线，并且，位于不同层的所述数据传输网格线的所述电极位点彼此错开；或者，所述网格部分包括堆叠设置的多层所述网格线，并且，位于所述不同层的所述网格线的所述电极位点彼此错开。19.根据权利要求3-14任一所述的神经电极结构，其特征在于，所述多条第一网格线的至少部分为所述数据传输网格线，和/或，所述多条第二网格线的至少部分为所述数据传输网格线。20.根据权利要求2-14任一所述的神经电极结构，其特征在于，所述网格部分在所述轴向上具有彼此相对的第一端和第二端；所述电极位点位于所述数据信号线的第一端，所述数据信号线的不同于其第一端的第二端从所述网格部分的第一端引出以连接到数据处理电路；所述辅助植入部分的第一端与所述网格部分的第二端连接。21.一种根据权利要求2-20任一所述的神经电极结构的植入方法，其特征在于，包括：通过先将所述辅助植入部分的条形部植入目标组织，从而在所述辅助植入部分的带动下将所述网格部分植入所述目标组织。22.根据权利要求21所述的神经电极结构的植入方法，其特征在于，包括：利用液态的辅助植入物质覆盖所述神经电极结构的表面，以使得所述神经电极结构发生自组装，从而所述神经电极结构从所述第一状态转换到所述第二状态；以及将所述辅助植入部分先植入所述目标组织，在所述辅助植入部分的带动下处于第二状态的所述网格部分被植入所述目标组织，其中，所述辅助植入物质溶解和/或分解以裸露所述电极位点。
23.根据权利要求21或22所述的神经电极结构的植入方法，其特征在于，在所述条形部的第二端具有辅助植入部件的情况下，所述植入方法包括：将刚性辅助植入构件的第一端通过所述辅助植入部件与所述神经电极结构的辅助植入部分连接；将所述刚性辅助植入构件的第一端插入所述目标组织继而依次将所述辅助植入部分和所述网格部分植入所述目标组织；以及将所述刚性辅助植入构件从所述刚性辅助植入构件中拔出，所述神经电极结构留存于所述目标组织中。24.一种神经电极结构的制作方法，其特征在于，包括：形成彼此连接的柔性的网格部分和柔性的辅助植入部分，其中，形成所述网格部分包括：形成柔性的网格线，其中，所述网格线包括数据传输网格线，所述数据传输网格线包括数据信号线和绝缘部，所述绝缘部包裹部分所述数据信号线；所述数据信号线包括电极位点，且所述绝缘部暴露所述电极位点；形成所述辅助植入部分包括：形成条形部，其中，所述条形部的在其延伸方向上的第一端与所述网格部分连接，所述条形部的与其第一端相对的第二端远离所述网格部分。
技术总结一种神经电极结构及其植入方法和制作方法，该神经电极结构包括：彼此连接的柔性的网格部分和柔性的辅助植入部分；所述网格部分包括网格线，所述网格线包括数据传输网格线，所述数据传输网格线包括数据信号线和绝缘部，所述绝缘部包裹部分所述数据信号线；所述数据信号线包括电极位点，且所述绝缘部暴露所述电极位点；所述辅助植入部分包括条形部，所述条形部的在其延伸方向上的第一端与所述网格部分连接，所述条形部的与其第一端相对的第二端远离所述网格部分。离所述网格部分。离所述网格部分。
技术研发人员：方英 王晋芬 管寿梁
受保护的技术使用者：国家纳米科学中心
技术研发日：2022.05.23
技术公布日：2022/7/5
