微电子芯片嵌入式神经信道桥接系统研究的最终目标是,借助于微电子系统实现受损脊髓神经的信号再生和功能重建。为了实现这一目标,课题完成了如下研究1)研究了大鼠等脊髓神经束的解剖形态;2)研究了自德国获得的4通道12点和6通道18点卡肤式微电极阵列和自美国获得的32点平面和斜面钉板式(犹他)微电极阵列的信号探测与激励特性以及它们与神经束接触的模式;3)研制了钩状和针状电极阵列,并成功应用于动物实验;4)采用分立元件和商用IC研制了8通道神经信号再生试验箱和4通道动物可背负神经信号再生模块;5)采用0.6/0.4微米CMOS工艺设计并实现了4通道和6通道神经信号再生IC,成功地应用于动物实验;6)研究了射频体内供电系统;7)研究了相关植入材料的生物相容性;8)采用60只大鼠、一百只蟾蜍和3只兔子进行了20批动物实验,在三种动物模型上验证了得到批准的发明专利思想,验证了所设计的电极、电路和芯片的有效性,在大鼠脊髓上确定了50多个动作控制位点,实现了微电子辅助的神经信号再生和初步的功能重建,为在狗和猴子等大动物以及残疾病人身上开展脊髓神经信号再生和功能重建获得了实验数据,积累了经验,奠定了基础。
英文主题词microelectrode array;IC;animal experiment; neurosignal regeneration