Noves tecnologies de capa prima en la fabricació de microelèctrodes implantables per interfases neuroelectròniques

Abstract

Els materials biocompatibles tenen un camp d'aplicació molt important entre els dispositius biomèdics, entre els quals es vol destacar el seu ús en el camp dels implants. <br/>Aquests implants poden realitzar funcions estructurals o com actuadors, com es el cas dels microelèctrodes implantables, treballant en modes d'estimulació o de registre.<br/>En el present treball s'ha investigat l'ús de materials biocompatibles amb tecnologia en capa prima per la fabricació de microelèctrodes implantables de tipus cuff o envolvents de forma semi-automatitzada. S'ha estudiat la realització d'aquests interfases neuroelectròniques amb poliimida i platí. El disseny i definició de les estructures que formen el microelèctrode s'han optimitzat per l'encapsulació final del dispositiu realitzada amb silicona. S'han determinat el mecanisme i la cinètica de corrosió del platí durant els processos d'estimulació neural i la viabilitat d'augmentar el temps de vida dels dispositius mitjançant la deposició electroquímica de material transductor. Com alternatives a l'ús de la poliimida i del platí en la realització de microelèctrodes implantables s'han estudiat diferents materials dielèctrics compatibles amb tecnologia de capa prima, com la resina epoxi SU-8 i per evitar el platí com a material transductor, l'incorporació de l'òxid d'iridi no estequiomètric.

Biocompatible materials have important application among the biomedical devices, where is highly remarkable their use in implants. <br/>These implants can carried out either structural functions or actuator purposes, like implant devices, working both as stimulation or registration way. <br/>In this work, the compatibility of biomaterials and thin film technology for cuff type implantable microelectrodes fabrication has been investigated. The realization of neuroelectronic interfaces using polyimide and platinum has been studied. The design and definition of those structures enclosed on the microelectrode have been optimized, as well as the final encapsulation process by silicone. Furthermore, the corrosion mechanism and kinetics of platinum during neural stimulation, and the ability of increasing the lifetime of devices by electrochemical deposition of transducer material have been determined. On the other hand, as alternatives to the use of polyimide and platinum in the realization of implantable microelectrodes different biomaterials have been tested. Thus, dielectric polymeric materials as SU-8 and non-estequiometric iridium oxide as transductor material has been evaluated.