近年来，新型的聚合物被广泛应用于MEMS微传感器和微执行器上。相比于硅、多晶硅等传统的MEMS材料，聚合物不仅具有柔韧的特性，而且有较好的机械特性、低成本、易制作等优点。本期百腾小编主要介绍派瑞林镀膜防护技术在医疗产业中镀膜防护应用。

Parylene是在室温下沉积而成，透明且具有良好的机械强度，材料无应力，与集成电路制造工艺相兼容，同时具有很好的生物相容性。随着MEMS技术的进一步发展，Parylene以其特有的优点越来越受到MEMS领域的青睐，应用到从微结构到集成微流体系统中。

本次就Parylene薄膜材料，着重介绍了Parylene在人工耳蜗、视网膜假体等可植入微系统领域的镀膜防护应用。

可植入微系统

Parylene作为可植入材料，主要是由于材料本身良好的生物相容性。生物体内复杂的体液环境，会腐蚀大多数的MEMS和微电子材料，然而却不会影响Parylene，这是由于Parylene不会在体液环境下被水降解。Parylene作为植入微电极阵列和微器件的包装材料，实验报道具有很好的生物性容性和生物稳定性，能够长期植入生物体中，此外，由于其良好的防渗透性，能够很好地保护微器件不被腐蚀。同时，Parylene对细胞有很小的毒性，这使它有可能成为细胞生长的平台。Parylene以其优异的生物相容性(美国FDAVI级认证)和生物稳定性，作为体内长期植入使用的生物医用材料，已经被用于心脏起搏器、脑电极、植入式传感器和高频手术刀等微型电子医疗器械和可植入微系统中。

1.人工耳蜗

人工耳蜗是由植入人体的电极、接收器以及携带在人体外的言语处理器、麦克风及传送器等组成。外界声音由麦克风接收转换成电信号后传送至言语处理器将信号放大、过滤，并由传送器传送到接收器，再产生电脉冲传送到相应植入微电极，从而引起听神经纤维兴奋并将声音信息传人大脑，使耳聋患者重新获得听觉。人工耳蜗是较早应用成功的可植入器件。据统计，全球现在约有3万多耳聋患者使用了人工耳蜗，同时，人工耳蜗技术也在不断地发展和完善。

J.B.Wang等人制作了采用ParyleneC封装的用于人工耳蜗植入的电极阵列，由于ParyleneC较低的杨氏模量，使得电极探针具有很好的硬度和韧性，同时可通过调整硅衬底的厚度来调整电极的柔软性，为制备的Parylene包裹的硅微电极阵列(探针臂为8mm且分为8个部分，每个部分有1个电极点)。Parylene所具有的透明性，使得在植入试验中能很好地监测探针植入深度，同时，电极被Parylene包裹，即使电极破碎，外层Parylene也将碎片连在一起，从而减小手术伤害和植入伤害。整个装置集成了位置传感器和Parylene包裹的传输线，实验表明，该装置能够提高人工耳蜗声音识别能力和位置的准确性。J.Wu等人在制作多通道听觉假体时，变长度的神经刺激电极阵列也采用Parylene作为刺激电极的包裹材料，从而提高植入器件的生物相容性。

2.视网膜假体

全球视觉残疾者有1.4亿人，其中4500万为盲人，全世界平均每5s出现一个盲人，失明已经是影响人类生活质量较严重的一种残疾。原发性视网膜色素变性(retinitispigmentosa，RP)及老年性黄斑变性(age2relatedmaculardegeneration，ARMD)由于视网膜外层进行性变性，引起光感受器退化，是导致失明的主要原因。实验表明，即使原发性视网膜色素变性和老年性黄斑变性导致的光感受器完全变性，大部分的视网膜神经细胞是保持完好的，通过电刺激神经细胞的方法可以获得视觉。这提供了一种方法即避开受损的光感受器直接刺激视网膜从而获得视觉信息。目前，用刺激视网膜方法获得视觉的研究可分为两类:视网膜下植入(subretinalimplants)技术和视网膜表面植入(epiretinalimplants)技术。

视网膜上型是由图像处理芯片将摄像机获得的图像转化为相关信息，通过编码发射器发射到眼内编码接收器并将图像数据转化为微小电流，通过视网膜表面芯片电极刺激神经节细胞。而视网膜下型是通过芯片直接从外界环境中接收光信号，并将光信号转换为电信号，直接刺激残余的视细胞，产生不同程度的视觉效果。D.C.Rodger等人采用聚合物Parylene制作了用于视网膜上型植入的柔性微电极阵列。采用单层工艺制作了密度为256的视网膜钛/铂电极阵列，电极直径为125μm，线宽为12μm。为了增大电极密度，发展了一种新的双层工艺，电极个数为1024，间距为60μm。通过退火工艺，防止了两层Parylene薄膜之间的分层，在加速试验中证明了电极寿命将超过一年。用相同工艺制作的测试电极生物试验表明，基于Parylene的微电极阵列对组织或是生物体都有很小的机械伤害，在动物模型的脊柱刺激试验中证明了刺激电极的有效性。

此外，W.Li等人还发展了一种用于视网膜上型植入的能量和数据传输的完全植入式线圈，采用Parylene作为包裹材料。比如用于植入眼内的微线圈，线圈有10匝，较外层线圈直径为9.5mm，整个线圈厚度小于11μm。相比于传统的眼内植入式线圈，采用Parylene包裹的这种方法制作的线圈是非常柔性的和可折叠性的，证明了这种线圈的柔韧性。实验证明了线圈能量传输的有效性，通过热处理的方法来增加线圈的寿命，加速试验表明在人体环境下线圈的寿命可长达20年。

S.R.Montezuma等人报道了以不同材料作为视网膜下型植入体的包裹材料的生物相容性研究。研究发现，对于不同的植入材料，都会对视网膜产生一定的变性作用，而对于常用的Parylene和Polyimide，Parylene相对于Polyimide有更好的生物相容性，它作为包裹材料相对于Polyimide能产生更小组织学破坏以及更小的植入体周围的细胞反应。

以上是百腾小编分享的派瑞林镀膜技术在微电子医疗产业中的镀膜防护应用，通过派瑞林技术能更好的提升电子医疗产品，能够更好的帮助大家。

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