專利名稱：用于控制藥物釋放到組織中的包含微電極和多重微電極的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療微電極以及多重醫(yī)療微電極。具體地，本發(fā)明涉及醫(yī)療微電極，微電極束，以及微電極和/或微電極束陣列。本發(fā)明的微電極、微電極束和微電極或微電極束陣列，用于插入到軟組織中，例如腦、脊髓、內(nèi)分泌器官、肌肉和結(jié)締組織。
背景技術(shù)：
能夠長期植入中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)的微電極應(yīng)用廣泛。在本發(fā)明中，術(shù)語“電極” 指微電極。原則上，可以用這樣的電極記錄或刺激所有腦核群，并且監(jiān)測它們的功能。特別重要的是，在腦核群刺激中采用多通道設(shè)計。在這樣的設(shè)計中，電極組或甚至獨立電極可以分別編址。這允許用戶選擇那些其刺激能產(chǎn)生治療效果的電極，與非選擇性刺激相比其治療效果提高。在腦核群變性或損傷的情況下，腦或脊髓刺激特別有價值。在某些情況下，能夠?qū)⑹芸仉姶碳ず途植炕蜣D(zhuǎn)移聯(lián)用也是很有用的。一種多通道設(shè)計也允許用戶能有效檢測在全身或局部藥物給予或基因轉(zhuǎn)移后對多重神經(jīng)元和其他細胞的效果。能夠同時檢測多個候選藥物對于神經(jīng)元功能的效果是特別令人感興趣的。如果用于控制局部或全身性藥物遞送或如腦核群電刺激等其他治療方法，通過植入電極監(jiān)測腦活動也是有用的。多通道電極也可在已經(jīng)檢測到異常脈沖活動后，用于損傷特異性或組織中限制位點，通過電記錄或通過如fMRI或PET等拍攝。為了記錄和刺激腦結(jié)構(gòu)，已經(jīng)開發(fā)了各種不同形式的可植入電極(US 6，253，110 Bi, US 5，957，958，US 4，573，481，US 7，146，221 B2, US 5，741，319，US 4,920,979， US 5，215，008，US 5，031，621，US 6, 993, 392 B2, US 6，032，062，US 4,852,573， US 3，995，560，US 7，041，492，US 6，421，566 Bi, US 4，379，462，US 5，417，719，US 3, 822, 708, US 5, 501, 703,US 7, 099, 718 Bi,US 3，724，467 ；US 2007/0197892 Al)。然而， 很少注意到由植入過程造成的損傷和并發(fā)癥。這些后果不但可能導(dǎo)致植入體的功能受損， 他們還對植入了電極的個體產(chǎn)生傷害。植入的電極以及植入了植入體的組織的功能可能受損，這是因為1)組織的急性損傷包括組織出血和梗塞，幻感染，幻組織反應(yīng)包括由植入過程導(dǎo)致的感染和膠質(zhì)細胞活化，4)長期持續(xù)的組織反應(yīng)包括膠質(zhì)細胞活化和疤痕形成隔離植入體，和/或幻電極和組織之間的運動。這些結(jié)果通常在植入期間和植入后的不同時間間隔發(fā)生1)當微電極植入到中樞神經(jīng)組織中時，除了開放性外科手術(shù)的普遍風險之外，還有局部風險例如出血和組織梗塞。電極可以在植入過程中不時刺激血管。這可導(dǎo)致出血和血管收縮。對于血細胞和滲透到神經(jīng)組織中的蛋白產(chǎn)生的強炎癥應(yīng)答，從而能進一步加強并可能在長時間內(nèi)影響組織。這也可從而在由受影響的血管提供養(yǎng)分的區(qū)域內(nèi)誘導(dǎo)細胞死亡。因此，電極植入體的功能可受到損傷。幻普通外科手術(shù)和人造裝置的特別植入也提高了感染的風險。在外科手術(shù)時或在手術(shù)后的早期恢復(fù)期內(nèi)，外科手術(shù)區(qū)域可能感染。外源材料(植入體本身)的存在也可作
5為在電極周圍的組織中建立感染的最小部位。圍繞植入體的組織感染通常要比其他組織感染更難用抗生素治療?？拷踩腚姌O的感染可能除了損害組織的功能外，還破壞了植入電極的功能，并且在極端情況下可能需要移除裝置來治好感染。除了全身性給予抗生素的一般保護，能夠局部性地治療靠近植入電極的感染更為有利。3)由于造成損傷，電極植入到中樞神經(jīng)組織中總是引起急性炎癥((ihirnikar， R S φ, Neurochemical Research 1998,23(3) :329-340 ；Norton, W Τ, Neurochemical Research 1999,24(2) :213-218)。這是一種正常的生理反應(yīng)，并且是愈傷過程所必需的。在組織中永久錨定材料的情況下，外源性材料還誘導(dǎo)了慢性炎癥，在最糟的情況下，可能破壞植入體和組織的功能。所以，與裝置相關(guān)的材料和方法應(yīng)該將慢性炎癥減少到最低程度。另一種需要指出的并發(fā)癥是膠質(zhì)細胞的反應(yīng)，特別是星形細胞和微膠質(zhì)細胞。在中樞神經(jīng)組織穿刺傷的情況下，星形細胞增殖并且形成星形膠質(zhì)細胞疤痕(Eng，F(xiàn) E等，Neurochemical Research 2000,25 :1439-1451 ；Polikov, V S ^,2005, J Neuroscience Methods 148 ； 1-18))。這樣的疤痕可能形成圍繞著植入電極的被膜樣結(jié)構(gòu)，并且從而將其與中樞神經(jīng)組織的剩余部分隔離開來。在大星形膠質(zhì)細胞被膜的情況下，這可能破壞電極的功能。因此，星形膠質(zhì)細胞反應(yīng)是需要受到控制的。然而，它不應(yīng)該是完全阻斷的，因為有跡象表明缺乏星形細胞參與，事實上導(dǎo)致了廣泛炎癥以及使得情況惡化的組織反應(yīng)(Eng，F(xiàn) E等， Neurochemical Research 2000,25 :1439-1451 ；Sofroniew,M V等，Neuroscientist 2005， 11(5) :400-407)。植入后，微膠質(zhì)細胞也可能增殖。這些細胞具有細胞吞噬能力，并且他們也能釋放出多種促進慢性炎癥的物質(zhì)。通過控制微膠質(zhì)細胞，可以減少星形細胞被膜的形成。除了成為健康風險之外，由不同類型的膠質(zhì)細胞導(dǎo)致的組織反應(yīng)可能破壞植入電極的功能。例如，萬一在電極周圍產(chǎn)生一個缺乏神經(jīng)元的區(qū)域，或是產(chǎn)生疤痕，需要更高的電流來活化活神經(jīng)元。在一定距離上刺激神經(jīng)元所需的提高的電流，可能通過散熱和/或通過誘導(dǎo)不可逆的氧化還原反應(yīng)進而導(dǎo)致進一步的組織傷害(也參見US 6，316，018)。4)在植入后，多通道電極設(shè)計本身也會促使延遲的且長期持久的組織應(yīng)答，至少部分是由于電極植入體和組織之間的運動。特別重要的是，由于呼吸和心臟跳動導(dǎo)致的內(nèi)因運動。隨之發(fā)生的脈動通常在組織中不是均勻的。例如，由心臟跳動導(dǎo)致的主動脈周圍的運動以不均勻的方式通過組織傳遞。如果植入體是剛性的或連接到一個剛性結(jié)構(gòu)上，所述剛性結(jié)構(gòu)不會沿著植入了電極的軟組織運動，植入體和組織之間發(fā)生運動。因此，更為優(yōu)選地，是使用柔性電極，在植入后錨定在組織上而不是錨定在頭骨或骨骼上的，其能夠跟隨組織運動，并且從而避免電極和組織之間的摩擦，所述摩擦是在其他情況下可能發(fā)生的并且能促進組織反應(yīng)。電極和組織之間的運動可導(dǎo)致不穩(wěn)定的記錄/刺激狀態(tài)，并且從而導(dǎo)致植入體功能受損。為了減少由于內(nèi)因運動導(dǎo)致的獨立電極和相鄰組織之間的運動，電極應(yīng)該能夠跟隨組織向各個方向運動。用于研究的多通道電極，尤其是包含多個電極的多通道電極的另一個復(fù)雜性因素，是通常難以或是不能識別獨立電極記錄/刺激的神經(jīng)元或細胞。這嚴重妨礙了對結(jié)果的解釋，因為無法將記錄的信號與細胞類型或細胞形態(tài)聯(lián)系起來。這也可能導(dǎo)致對于刺激結(jié)果的解釋造成問題，因為不清楚哪些細胞受到刺激。因此，如果可以避免或至少減輕上述并發(fā)癥，這將是非常有利的。
發(fā)明目的本發(fā)明的一個目的是提供一種醫(yī)療微電極，微電極束或是微電極或微電極束陣列，其不帶有本領(lǐng)域已知的微電極、微電極束或微電極束陣列的一種或多種缺陷。本發(fā)明的另一個目的是提供一種研究不同濃度的藥物對活組織，尤其是神經(jīng)組織例如腦的藥理學(xué)效果的方法。本發(fā)明的其他目的從下列發(fā)明簡述、大量用圖示說明的優(yōu)選實施方式以及所附權(quán)利要求中可以明顯看出。發(fā)明簡述本發(fā)明公開了一種柔性醫(yī)療微電極、微電極束、以及微電極和/或微電極束陣列， 包括用于將藥物和/或基因載體釋放進入插入了所述電極、電極束或陣列的組織中的裝置。在下文中，術(shù)語“藥物”也包括“基因載體”。無論是單個電極或是包含在本發(fā)明的電極束或電極束陣列中，本發(fā)明的微電極包括導(dǎo)電電極體以及在插入組織期間穩(wěn)定電極體的不導(dǎo)電的電極基質(zhì)元件。電極基質(zhì)元件包含在組織中，更確切的說在體液中，可溶解和/或可降解的材料，或由這樣的材料構(gòu)成。用于釋放藥物和/或基因載體的裝置為本發(fā)明的基質(zhì)或是包含在本發(fā)明的基質(zhì)中，例如，在基質(zhì)的溶解或降解過程中，一旦與體液接觸，分散在本發(fā)明的基質(zhì)中的顆粒，或是基質(zhì)的一部分，能夠溶解形成藥物的水性溶液。顆?？蔀樗幬镱w?；虬幬锏妮d體顆粒，例如包含藥物的微膠囊或多孔或分層微球體。藥物通過鍵連接到本發(fā)明的基質(zhì)或分散在本發(fā)明基質(zhì)中的顆粒上，一旦接觸到體液，所述鍵斷裂，尤其是水解或酶的作用，這也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。所述藥物或包含藥物的顆粒可分散在整個基質(zhì)元件中或所述基質(zhì)元件的部分中，尤其是圍繞著電極頂端的基質(zhì)元件的部分中。它們的分布可以是均勻的，或是為了形成一個濃度梯度。本發(fā)明的微電極體包括帶有尖頭頂端或鈍頭頂端或甚至圓球形頂端的遠端電極頂端區(qū)段，從頂端區(qū)段向近端方向延伸的主體區(qū)段，以及任選地從主體區(qū)段向近端方向延伸的近端耦聯(lián)區(qū)段?！斑h端”或“第一”和“近端”或“第二”與電極最先插入組織的電極頂端的方向相關(guān)。一旦本發(fā)明的微電極插入到組織中，這種微電極或是由電極束或電極或電極束陣列構(gòu)成，電極基質(zhì)元件被體液溶解或降解，在電極束或帶電極或電極束陣列的情況下， 體液對電極束或陣列基質(zhì)的(進一步)溶解，本發(fā)明的電極轉(zhuǎn)化成位于軟組織中的微電極。 電極體，尤其是它的頂端區(qū)段，優(yōu)選包含將電極體錨定在組織中的裝置，例如吊鉤。電極體的區(qū)段優(yōu)選是絕緣的。尤其優(yōu)選的絕緣配置是主體區(qū)段或主體區(qū)段的主要部分是絕緣的，而頂端區(qū)段是不絕緣的。優(yōu)選電極體的直徑，尤其是其主體部分的直徑為從10_7米到10_4米。除了從電極體側(cè)向延伸出的元件，例如用于在組織中錨定的吊鉤，優(yōu)選電極主體區(qū)段的直徑是均勻的。 具體的說，主體區(qū)段的橫截面是圓形的。優(yōu)選地，主體區(qū)段是圓柱形的，或是由(圓柱形的) 金屬線纏繞產(chǎn)生的。任選地，主體區(qū)段優(yōu)選是扁平的且橫截面是長方形的；可以產(chǎn)生扁平薄型主體區(qū)段的電極，例如，通過平版蝕刻技術(shù)在電絕緣性支持物上加上一個金屬薄層。任選地，扁平薄型主體區(qū)段，其可包含一個或多個導(dǎo)電層和一個或多個電絕緣層，能夠通過例如激光切割從材料的相應(yīng)分層薄片上被切出。這些層中的每一層也可能由導(dǎo)電部分和電絕緣部分所構(gòu)成。然而，除了上述以外的其他幾何結(jié)構(gòu)也沒有被排除在本發(fā)明之外。在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，微電極體缺少近端耦聯(lián)區(qū)段，與導(dǎo)電體構(gòu)成整體的主體區(qū)段用于建立電極體與電極控制單元之間的電接觸。優(yōu)選電極體和導(dǎo)電體是相同材料的，例如是良好導(dǎo)體的細金屬線。當缺乏近端耦聯(lián)區(qū)段時，本發(fā)明的電極體的標稱長度為它嵌入電極基質(zhì)的長度。在一個缺乏近端耦聯(lián)區(qū)段的實施方式中，電極體的近端是由基質(zhì)的近端確定的。使用時，無論是作為單個電極還是包含在電極束或電極或電極束陣列中使用，本發(fā)明的電極是電耦聯(lián)到控制單元。本發(fā)明的控制單元向所述電極提供電流和/或檢測由所述電極傳輸?shù)碾娏骰螂妷?，其所插入的組織產(chǎn)生的電流或電壓。本發(fā)明的控制單元包含微處理器和存儲在所述微處理器內(nèi)存中的控制軟件。本發(fā)明的控制單元可位于提供本發(fā)明的電極、電極束或電極或電極束陣列的人或動物的內(nèi)部或外部。其與本發(fā)明電極的電導(dǎo)接觸可以是通過導(dǎo)電線或是由輻射方式接觸。 控制單元也可以位于電極體、電極束或電極或電極束陣列的近端部分上的微小微處理器形式，與本發(fā)明的電極整合在一起。微處理器可以記錄電極頂端附近軟組織內(nèi)產(chǎn)生的電流或電壓，并且在內(nèi)存中存儲記錄，例如，可以在從組織中回收后讀取該記錄。本發(fā)明還基于這一認知，向插入電極周圍的組織給予組織保護藥物有利于電極的應(yīng)用。此外，本發(fā)明基于這一認知，向插入電極周圍的組織給予除了組織保護藥物之外的藥物有利于電極的應(yīng)用。通過本發(fā)明的電極的藥物給予并不局限于一種藥物。它也可以同時或依次給予兩種或更多種藥物。這兩種或更多種藥物也可位于單個電極基質(zhì)元件中，或是位于電極基質(zhì)元件的不同隔室或部分中，隔室由單種基質(zhì)材料或不同基質(zhì)材料組成。如果本發(fā)明的基質(zhì)元件包含兩個或更多個隔室，它們優(yōu)選位于沿著電極體或其部分延伸的旋轉(zhuǎn)對稱層中或是各自沿著電極體的部分延伸的鄰近基質(zhì)區(qū)段中。通過在于體液中是可溶解的或可降解的固體電極基質(zhì)中包埋單個電極、電極束和電極或電極束陣列，甚至帶有非常精密電極體，例如微米級或甚至納米級的電極體的電極，可以良好的狀態(tài)插入到組織中。所以，設(shè)置本發(fā)明的電極基質(zhì)元件的一個目的是將本發(fā)明的電極、電極束、和電極或電極束陣列插入組織中，同時保護電極體和頂端，以及如果存在的話從電極頂端或電極體延伸出來的組織固定元件如吊鉤等的完整性。為了方便插入，電極基質(zhì)元件優(yōu)選在遠端方向上變窄。在其遠端，電極基質(zhì)元件優(yōu)選為鈍頭頂端或尖頭頂端的形式。頂端可為圓錐形的或近似圓錐形的，但是也可以是平端的。相反地，為了形成電極或電極束陣列，電極或電極束包含或已經(jīng)包埋在一個或多個電極基質(zhì)元件中，圍繞多個本發(fā)明的電極或電極束的基質(zhì)，稱為陣列基質(zhì)元件。電極和/或電極基質(zhì)、電極束和/或電極束基質(zhì)、電極陣列或電極束陣列和/或?qū)?yīng)基質(zhì)的優(yōu)選軸向長度，也就是說，電極在所需插入組織方向上的長度為100毫米或更短， 或50毫米，或甚至15毫米或更短。在特殊情況下，任何所述電極、電極陣列、電極束和/或?qū)?yīng)基質(zhì)的軸向長度可為大于100毫米。最重要的是，本發(fā)明的電極基質(zhì)元件不是電極體上的薄外層而是在插入組織過程中和插入后的所需時間內(nèi)物理穩(wěn)定所述電極體，包括其頂端，以及(如果存在的話)組織固定元件的元件。圍繞并且穩(wěn)定電極或電極束的本發(fā)明的電極基質(zhì)元件優(yōu)選是旋轉(zhuǎn)對稱的。 優(yōu)選形狀為帶有尖頭頂端和扁平后基部的極小導(dǎo)彈型。優(yōu)選電極基質(zhì)元件相對于電極或電極束為旋轉(zhuǎn)對稱的，與電極體或電極束共享其縱軸。因此，本發(fā)明的電極基質(zhì)元件優(yōu)選相對于縱軸的橫截面為圓形或橢圓形的。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選本發(fā)明的電極基質(zhì)橫截直徑或橢圓短直徑為比它所圍繞的電極體直徑大得多，例如大2倍、5倍、10倍和甚至25倍或更多。根據(jù)本發(fā)明，重要的是，a)電極、電極束、或電極或電極束陣列，和b) —個或數(shù)個基質(zhì)元件的組合具有足夠的物理穩(wěn)定性或剛性，允許它能沿著基本直線的路徑插入軟組織中，所述路徑通過各自頂端在組織上的作用而打開。因此，所述頂端切開組織。本發(fā)明將電極、電極束、電極或電極束陣列放置在軟組織內(nèi)所需位點的方法與植入完全不同，植入需要通過外科手術(shù)打開通路。如果基質(zhì)元件不支持，電極、電極束或電極或電極束陣列不能插入組織中，因為剛性不足導(dǎo)致待插入的裝置彎曲，從而偏離所需的插入路徑。在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，基質(zhì)的表面是由一層促進插入的材料提供的，例如與軟組織接觸的低摩擦力材料。另一方面，促插入層應(yīng)該容易溶解和/或一旦插入就降解。 優(yōu)選的促插入層應(yīng)該包含熔點要比其所要插入的組織溫度高幾度的脂質(zhì)，或由這類脂質(zhì)所組成，例如熔點為40°C到43°C。此外或任選地，基質(zhì)表面上的層可設(shè)計成使基質(zhì)的溶解和 /或降解充分延遲，例如延遲1分鐘或10分鐘或更多。這類合適的層可以由制藥工業(yè)中用于在約PH7-7. 5的水性環(huán)境中慢慢釋放的藥片包衣的聚合物構(gòu)成。在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，除了其近端，電極體由所述電極基質(zhì)元件完全包圍，電極頂端位于離所述電極基質(zhì)頂端沿著近端方向有一段距離的位置。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選方面，需要本發(fā)明的電極體一旦植入后，能夠不僅橫向而且縱向自由移動其部分，無論是單個電極或包含在電極束或電極束陣列中的電極。因此， 避免了電極體上周圍組織的不均勻移動的負面影響，尤其是傾向于使電極體脫位和/或使它以破壞周圍組織的方式移動等影響。本發(fā)明所述的電極體自由移動，是指一旦電極基質(zhì)溶解和/或降解后組織中的電極體，也就是說，一旦電極體的移動不再受到電極基質(zhì)元件的限制。具體地說，本發(fā)明是基于下述發(fā)現(xiàn)，此類電極體優(yōu)選包括能夠相互間相對移動的部分，從而能夠增大或縮短它們沿電極的距離。本發(fā)明也基于這一發(fā)現(xiàn)，為了它們的植入或插入，尤其是它們按照所需的構(gòu)造植入或插入，無論是否是電極束或電極束陣列或單個電極陣列和電極束陣列，本發(fā)明的電極體需要構(gòu)造穩(wěn)定。在這一應(yīng)用中，“構(gòu)造”指本發(fā)明的電極可能呈現(xiàn)的或由于其柔性可能被迫呈現(xiàn)的三維形狀或狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明，構(gòu)造穩(wěn)定是由電極至少部分包埋到電極基質(zhì)元件中實現(xiàn)的，一旦所述電極被放置到軟組織中所需的位置， 通過在體液中溶解或降解而被去除。因此，電極基質(zhì)和電極支持材料是能在體液中溶解或降解的，所述體液也就是水性環(huán)境，如果電極插入脂肪組織中，則是富含脂肪的環(huán)境。溶解或降解后，電極基質(zhì)材料或其降解產(chǎn)物分別通過在活組織中起作用的溶質(zhì)轉(zhuǎn)移機制從插入位點被清除和/或被代謝。本發(fā)明的電極基質(zhì)元件可以是由必須被降解使其在體液中可溶或提高其溶解度的材料制成；這樣的降解是由活組織中起作用的機制和/或電極所包含的如酶等輔助試劑實現(xiàn)的。因此，本發(fā)明公開了一種用于插入軟組織的醫(yī)療微電極，包括導(dǎo)電的狹長電極體， 所述電極體具有第一近端和第二遠端，所述電極體包括從其遠端延伸出來的頂端區(qū)段，從頂端區(qū)段向近端方向延伸的主體區(qū)段，以及任選的，從主體區(qū)段向近端方向延伸的耦聯(lián)區(qū)段，其中，頂端區(qū)段、主體區(qū)段和任選的耦聯(lián)區(qū)段包埋在第一電極基質(zhì)元件中，所述第一電極基質(zhì)元件基本剛性、生物相容并且在體液中是可溶或可生物降解的，還包括下列元件中的一個或兩個在第一電極基質(zhì)元件上的延遲溶解層；第二電極基質(zhì)元件，其任選的包括兩個或更多個區(qū)段，位于第一電極基質(zhì)元件和電極之間；其中，一旦第一電極基質(zhì)元件溶解或生物降解后能夠釋放出的藥物包含在第一電極基質(zhì)元件或第二電極基質(zhì)元件中。所述藥物可以分散或溶解在基質(zhì)中，或是以微膠囊形式包含在基質(zhì)中，或是包含在可生物降解材料或于體液中可溶解的材料制成的桿中。在一個優(yōu)選實施方式中，微電極包含一個位于頂端區(qū)段上的錨定裝置。在另一個優(yōu)選實施方式中，電極體包括不導(dǎo)電的芯體，芯體上的一個或多個導(dǎo)電層，一個或多個導(dǎo)電層上的絕緣層，以及任選地，垂直于芯體穿過絕緣層而允許與一個或多個導(dǎo)電層進行電接觸的一個或數(shù)個通道。頂端區(qū)段、主體區(qū)段、以及如果存在的錨定裝置優(yōu)選完全都包埋在第一電極基質(zhì)元件中。在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，第一電極基質(zhì)元件包括兩個或更多個溶解或降解速率不同的區(qū)段。電極體的優(yōu)選直徑為約10_7米到約10_4米。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選方面，主體區(qū)段包括一旦第一電極基質(zhì)元件溶解或降解后能夠相互間相對運動的部分，從而增加或縮短它們沿電極體的距離。在本發(fā)明的又一個優(yōu)選方面，第一電極基質(zhì)元件包含第一藥物，第二電極基質(zhì)元件包含第二藥物。此外，本發(fā)明公開了一種醫(yī)療微電極束，其包括兩個或更多個本發(fā)明的電極，這些電極的電極體基本上平行排列并且共享所述第一電極基質(zhì)元件或包括圍繞所述第一基質(zhì)元件的束基質(zhì)元件。在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，微電極束包括在共享第一電極基質(zhì)元件或束基質(zhì)元件上的延遲溶解涂層。優(yōu)選電極束的兩個或更多個電極的近端基本位于同一平面上。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選方面，除了共享第一電極基質(zhì)元件或束基質(zhì)元件外，微電極束還包括位于或靠近所述電極近端的捆扎裝置，所述捆扎裝置不包含可溶解的或可生物降解的基質(zhì)。本發(fā)明的微電極束可包括一個或多個光纖。在本發(fā)明的又一個優(yōu)選方面，微電極束的兩個或更多個第一或第二電極基質(zhì)元件包含不同量的藥物或其藥物釋放性質(zhì)不同。本發(fā)明的微電極束插入到軟組織中可以是用如桿等束插入元件來實現(xiàn)的。為了這樣的應(yīng)用，本發(fā)明的微電極束具有可釋放的耦聯(lián)裝置。此外，本發(fā)明公開了一種醫(yī)療微電極或微電極束陣列，其包括兩個或更多個本發(fā)明的微電極，或兩個或更多個本發(fā)明的微電極束，其中兩個或更多個微電極或兩個或更多個微電極束相互間隔位于固體支持物的面上。陣列的兩個或更多個微電極或兩個或更多個微電極束包埋在基本剛性的生物相容性陣列基質(zhì)元件中，所述陣列基質(zhì)元件在體液中可溶或可生物降解。優(yōu)選所述陣列基質(zhì)元件在體液中的溶解或降解速率要比所述第一電極基質(zhì)元件或束基質(zhì)元件的溶解或降解速率更快。陣列基質(zhì)元件還包括在陣列基質(zhì)元件上的溶解或降解延遲涂層。單個電極微電極體優(yōu)選為橫截面是圓形或橢圓形的，包含導(dǎo)電的或不導(dǎo)電的芯體，如果芯體是不導(dǎo)電的則包括芯體上的導(dǎo)電層，以及在導(dǎo)電層或芯體上的絕緣層。然而，也可以使用其它橫截面例如長方形或多邊形的其它電極體?；蛘?，電極體包括填充有導(dǎo)電材料的不導(dǎo)電聚合物管，或由其組成。不導(dǎo)電芯體優(yōu)選為天然的、半合成的或合成的聚合物細絲，例如絲、棉、人造絲(醋酸纖維素)、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺等的細絲。導(dǎo)電芯體是細金屬線，例如金、鉬、鈦、銥或是上述或其它金屬組成的合金，不銹鋼或?qū)щ娋酆衔锢w維的細金屬線。不導(dǎo)電芯體上的導(dǎo)電層包括高導(dǎo)電率的金屬或由其構(gòu)成，例如銀、金和/或合適的金屬合金， 例如鉬-銥合金，通過例如離子濺射或蒸鍍技術(shù)沉積到芯體上。在鍍金層粘附到芯體上的情況下，可以通過在鍍金層和芯體之間插入鍍鉻或鍍鎢層來改進。這樣的插入也可使用其它金屬層。金屬導(dǎo)電層的厚度為0.1微米到約100微米。或者，導(dǎo)電層可包括導(dǎo)電聚合物或由其組成。絕緣層包括不導(dǎo)電聚合物或優(yōu)選由其組成。在許多應(yīng)用中，電極體的直徑為約10_7到10_4米，優(yōu)選小于約2. 5 · 10_5米。然而，在一些應(yīng)用中，電極體可以有較大的直徑，尤其是當電極要在軟組織中產(chǎn)生損傷的情況下。電極體的絕緣層優(yōu)選從電極體的近端向電極體的遠端延伸，也就是說，整個電極體是絕緣的。合適的絕緣材料的例子有玻璃，聚乙烯醇縮甲醛，環(huán)氧樹脂，聚對亞二甲苯，聚酰胺，硅橡膠或耐水漆。然而，可以提供沿電極體通過絕緣層到達導(dǎo)電芯體的通道，尤其是垂直于芯體的通道。如果需要對較大體積的組織進行電刺激，可能優(yōu)選不對用于插入靶組織的電極體部分進行絕緣處理。或者，電極體可包括未絕緣的區(qū)域，以允許在組織內(nèi)多點進行刺激/記錄。為了便于插入組織，本發(fā)明的電極體至少部分包埋在稱為電極基質(zhì)元件的剛性或基本剛性的生物相容性基質(zhì)材料的元件或主體中。電極基質(zhì)材料優(yōu)選宏觀上均一。包埋包括電極體的至少一部分，更優(yōu)選地包括電極頂端以及從頂端延伸出來的電極體的一部分。 “基本剛性”指電極體只有略可恢復(fù)的柔性。電極基質(zhì)元件或主體包含在體液中，尤其是在水性體液中，或者在富含脂肪的體液中可溶或可生物降解的固體基質(zhì)材料或由其組成。電極插入到基質(zhì)體中不但使得電極插入或植入到組織中，設(shè)置到所需位點，而且以所需構(gòu)造插入或植入。電極體或至少其部分在電極基質(zhì)元件中是構(gòu)造鎖定的。當電極基質(zhì)元件溶解或降解后，電極體可以在組織中保持其初始或第一構(gòu)造，并且呈現(xiàn)出或被呈現(xiàn)出第二構(gòu)造或是數(shù)量不限的構(gòu)造。“初始構(gòu)造”指包埋在基質(zhì)中的電極或電極體或電極體區(qū)段的構(gòu)造。 電極體的波狀或其它非直線形狀改善了電極在組織中的錨定，因為組織細胞靠近電極體生長。與直線電極體相反，波狀或其它非直線形電極體改善了本發(fā)明電極隨植入或插入該電極的組織的不均勻運動而移動但不錯位的能力。在本發(fā)明的一個重要方面，基質(zhì)體包含一旦電極植入后能釋放到體液，尤其是水性體液中的藥物或基因載體。藥物可以在基質(zhì)體溶解或降解，尤其是至少部分溶解或降解之前，從基質(zhì)體釋放出來。藥物可以包含在如開放結(jié)構(gòu)的基質(zhì)中，例如由開放的微通道提供的基質(zhì)。藥物可以在基質(zhì)溶解或降解的同時從基質(zhì)中釋放出來。藥物可以分散或溶解的狀態(tài)存在于基質(zhì)中，吸附在多孔基質(zhì)的孔壁上、或是甚至作為以共價鍵連接到基質(zhì)上的前藥。 任選地，藥物可以微膠囊的形式存在于基質(zhì)中，或是包含在于體液中可溶解或是在人組織中可生物降解的主體中。例外地，藥物可以包含在相對于電極基質(zhì)元件單獨的主體中，所述主體可在體液中可溶的或不可溶的，可生物降解的或不可生物降解的。藥物優(yōu)選為保護插入電極的組織免受損傷和/或幫助受損組織復(fù)原的藥物。不受其約束，本發(fā)明的藥物為對于插入電極相鄰的組織上有藥理學(xué)效果的藥物，尤其是對神經(jīng)組織，更具體的是腦和脊髓的核群或白質(zhì)組織。
在電極體的實施方式中，一旦植入到人或動物組織中，本發(fā)明的電極體具有允許從其近端到遠端的距離增加和/或縮小的構(gòu)造，可以通過幾種方式采取電極體的第二構(gòu)造。如果電極體為彈性可變的或是包含彈性可變的部分，其可以在壓縮或拉緊狀態(tài)下包埋到電極基質(zhì)元件中，從而一旦在電極植入組織后電極基質(zhì)元件溶解，電極體可以分別膨脹或收縮。 在其初始構(gòu)造中，基本沿著一個方向延伸的同時，電極體可以是直的，或者包含規(guī)則的或不規(guī)則的彎曲、螺旋、線圈、鋸齒區(qū)段等。換而言之，在初始構(gòu)造中，電極體的長度要比其近端和遠端之間的距離大得多。大得多表示比第一和第二電極末端之間的長度大2% 或更多、尤其是5%或更多，甚至20%或更多，以及一直到50%或更多。從第二、遠端延伸出來的電極的頂端區(qū)段優(yōu)選具有直線型的或只是輕微彎曲的構(gòu)造。不絕緣的電極體的遠端或頂端區(qū)段可為任何合適的形狀。如果電極是用于記錄目的的，特別優(yōu)選尖頭頂端。如果電極是用于刺激的，優(yōu)選電極頂端區(qū)段不包含尖銳的邊沿， 而是輪廓光滑的，從而降低頂端區(qū)段的腐蝕。任選地，電極頂端區(qū)段的表面區(qū)域可以通過粗加工來擴大，以增加與周圍細胞的接觸，并且降低電極的阻抗?？梢酝ㄟ^例如用鉬黑包被電極或蝕刻來獲得粗糙的表面。在其近端，電極體可以通過絕緣的柔性電線與電子儀器進行電接觸。本發(fā)明電極的頂端區(qū)段和/或主體區(qū)段可具有錨定裝置，例如粗燥表面部分或促進與周圍組織粘附的表面部分。能夠與鄰近組織粘附的電極體區(qū)段可以為由如鈦制成或包被有氧化鈦的部分組成的，允許組織粘附或向內(nèi)生長。已知頂端區(qū)段所附連的側(cè)向延伸的細絲在插入過程中沿著近端方向放置，然后在電極短距離縮回時展開(W0 2007/040442)； 本發(fā)明的電極可具有這樣的細絲，從而錨定在人或動物組織中。優(yōu)選這些側(cè)向延伸的細絲直徑等于或小于電極體的直徑，和/或為允許它們側(cè)向突出一段合適距離的長度，例如距離電極最高達50微米或更長，甚至最高達100微米或更長。優(yōu)選側(cè)向延伸的細絲還作為電極發(fā)揮作用，在這樣的情況下至少它們的頂端不是絕緣的。還優(yōu)選側(cè)向延伸的細絲包含電極的導(dǎo)電材料或由其組成，并且該種材料與電極體的材料構(gòu)成一體。然而，側(cè)向延伸細絲由與電極不同的材料組成也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，因為它們被電極基質(zhì)包圍，所以側(cè)向延伸細絲不會阻礙基質(zhì)包埋的電極插入到組織中，它們可以沿著電極向任何方向延伸， 例如向遠端、軸向或近端方向。電極還可能包括多個側(cè)向延伸的細絲，并且這些細絲從所述電極向一個或數(shù)個方向延伸。同樣地，優(yōu)選電極的芯體或支撐管是與頂端區(qū)段相同材質(zhì)的， 并且與頂端區(qū)段成為一體。在頂端區(qū)段上配有突出元件的電極，這樣的拉出可允許突出元件錨定在組織中，并且使得電極能夠抵抗拉出。推動具有合適頂端設(shè)計的電極進一步插入到組織中，會導(dǎo)致其頂端部分從長軸的方向上偏離出來，所述頂端設(shè)計包括頂端彎曲或從電極體的長軸向外傾斜，所述長軸是由連接其第一和第二末端的直線來確定的。本發(fā)明的電極用于插入活的軟組織中，尤其是腦和脊髓組織，以及插入例如肝、 腎、骨骼肌、心肌、內(nèi)臟肌肉和結(jié)締組織中。本發(fā)明的電極可用于記錄和/或用于神經(jīng)刺激。 如果用于記錄目的，本發(fā)明的電極線可配有小型化的前置放大器。優(yōu)選為放置在距頂端短距離的放大器，例如在主體和頂端區(qū)段連接處，從而改善信噪比。為了進一步便于插入軟組織，優(yōu)選微操縱桿或其類似物附連至基質(zhì)或包埋在靠近或位于其近端的基質(zhì)中。微操縱器的可釋放連接任選地是由包含在電極的近端耦聯(lián)區(qū)段中的對接裝置提供的。電極束在一些應(yīng)用中，優(yōu)選使用多個合適排布的上述類型的電極。在一個共同的或共享的基質(zhì)體中聯(lián)用兩個或更多個本發(fā)明的電極，稱為電極束。 共享基質(zhì)構(gòu)成了束基質(zhì)元件。它在體液中是可溶解的或可生物降解的。本發(fā)明電極束的一個重要特性是包含在電極束中的至少兩個電極相互是絕緣的。因此優(yōu)選電極束的所有電極或幾乎所有電極相互之間是絕緣的。束基質(zhì)元件是剛性的或基本剛性的。束基質(zhì)元件的目的是賦予電極束物理穩(wěn)定性，從而使其可以沿著基本直線的路徑插入到組織中。這可以將多個電極放置到軟組織中所需的區(qū)域。提供具有元件至少部分位于基質(zhì)體中的傳統(tǒng)直電極線、光纖線、收縮聚合物或包含電極和/或電子產(chǎn)品的硬質(zhì)電極芯片的電極束的情況也包含在本發(fā)明的范圍中。任選地，電極或束基質(zhì)元件包含在水性環(huán)境中其溶解速率不同的基質(zhì)材料的兩個或更多個區(qū)段。本發(fā)明電極束的分段基質(zhì)元件符合上文所述的本發(fā)明的電極基質(zhì)元件的特性。除了本發(fā)明的共享束基質(zhì)元件之外，本發(fā)明的電極基質(zhì)元件可以與電極束的一個或多個電極，尤其是電極束的所有電極，一起提供；在這樣的情況下，束基質(zhì)元件連接或甚至包圍電極束的一個或多個電極基質(zhì)元件。優(yōu)選地，包含在本發(fā)明的電極束中的電極體長度不同，并且如果束基質(zhì)元件或主體是旋轉(zhuǎn)對稱形式(例如圓柱形)，則相對于中軸對稱排列。最長的電極體優(yōu)選放置在距中軸短距離的位置上，并且較短的電極體位于距中軸較遠的距離處，從而使得它們頂端的整體反映出基質(zhì)頂端的形狀。它們的近端優(yōu)選位于或靠近橫切旋轉(zhuǎn)軸的平面。然而，以形成單側(cè)傾斜或其他不對稱電極束頂端的方式排列電極體也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，束基質(zhì)元件可以在向遠端方向逐漸變細，從而形成例如圓錐形或扁三角形的遠末端部分。束基質(zhì)元件的遠末端部分可具有鈍頭形狀，從而在電極束插入軟組織的過程中使得血管破裂的風險降到最低。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選方面，電極束包含一根或多根光纖，允許對組織或其成分進行輻射刺激，和/或記錄從周圍組織釋放的輻射。以對應(yīng)于電極體的方式，通過束基質(zhì)元件使一根或多根光纖保持在電極束中的選定位置上。在本發(fā)明的又一個優(yōu)選方面，在本發(fā)明的基質(zhì)包埋電極束中的兩個或更多個電極體可以通過如陶瓷或聚合物材料的基板在其第一末端或靠近第一末端處連接。這樣連接的電極可以是長度相同或不同的?；蹇裳b有電子部件如放大器，并且經(jīng)由電纜或遙測地連接至組織外的電子產(chǎn)品以達到刺激和記錄的目的；它也可用于安裝用于接收微操縱器的裝置。在本發(fā)明的另一優(yōu)選方面，電極束包括一個或多個可收縮的雙金屬元件，當有電流通過這些雙金屬元件時它們會改變形狀，例如彎曲。這些可收縮元件可用于控制基質(zhì)包埋電極束的插入路徑。為了將本發(fā)明的電極束插入到軟組織中，微操縱器連接到或可連接到電極陣列的近端部分上，由此向近端方向延伸。由成束電極共享的電極基質(zhì)提供的本發(fā)明電極束的硬度便于它插入到組織中。一旦插入，電極基質(zhì)可以快速或緩慢溶解或降解。通過使用合適的基質(zhì)材料，可以選擇所需的溶解或降解速率。因此，電極體變得能夠相對于相鄰的電極體側(cè)向位移。
電極和/或電極束陣列根據(jù)本發(fā)明，平行或大致平行排列的兩個或更多個基質(zhì)包埋的電極和/或電極束可通過在水性介質(zhì)如體液以及富含脂肪的體液如神經(jīng)組織中溶解或可被降解的基本固體的陣列基質(zhì)或膠體連接。陣列基質(zhì)必須是生物相容的。合適的材料包括碳水化合物或蛋白基礎(chǔ)上的膠體，例如烷基化和/或羧基化的纖維素衍生物，直鏈淀粉和明膠，但也可為不同性質(zhì)的材料，例如聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮和聚丙烯酸的堿性鹽。以這種方式，電極和/ 或電極束可以按照適合植入的所需幾何模式排列成陣列。因此，植入所需的時間與植入單個電極和/或電極束獲得相同幾何模式所需的時間相比要明顯短得多。在這樣的陣列中， 本發(fā)明的一個或多個基質(zhì)包埋的電極體和/或電極束可以被相對于彼此臨時或永久保持成固定關(guān)系的兩個或更多個基質(zhì)包埋的電極體所取代。用于使它們保持所述固定關(guān)系的裝置可包括一種或多種本發(fā)明的基質(zhì)材料或由其組成，或是與其無關(guān)。如果與其無關(guān)，則所述裝置可以是在水性環(huán)境中比基質(zhì)包埋的電極束的任何其他基質(zhì)材料溶解和/或分解得更慢的裝置或永久裝置，例如將WO 2007/040442的電極束保持為固定關(guān)系的裝置。類似地， 在本發(fā)明的電極陣列中一個或多個電極束可以被WO 2007/040442的一個或多個電極束所取代。在本發(fā)明的電極束陣列中的電極束之間的合適距離為從50微米到500微米或更長。 在一個實施方式中，本發(fā)明的電極束中的個個基質(zhì)包埋電極體是以相互間隔的構(gòu)造安裝的，其近端固定在基板上，所述基板在水性體液中是可溶的。這樣的排列便于電極或包含兩個或更多個這樣的電極束的陣列插入到組織中?；|(zhì)包埋的電極束陣列，或本發(fā)明基質(zhì)包埋的電極與本發(fā)明的基質(zhì)包埋的電極束的組合的陣列，可適用于長期持續(xù)刺激，多通道記錄電神經(jīng)活動和遞質(zhì)物質(zhì)或其它生物活性分子的水平，通過檢測氧化還原反應(yīng)或組織的準確損傷，用于科學(xué)、醫(yī)療和動物保健的目的。根據(jù)本發(fā)明，用于藥物釋放的優(yōu)選裝置為一種基質(zhì)元件。藥物通過溶解、分散、由可生物降解的接頭連接、或通過任何其他合適的方式包埋在基質(zhì)中。用于藥物釋放的另一個優(yōu)選裝置為一種隔室，例如分散在基質(zhì)中的微球體或其他微顆粒。用于藥物釋放的又一種優(yōu)選裝置為一種包含藥物的電極涂層，所述電極涂層被基質(zhì)包圍。本發(fā)明的藥物包括但不限于，在插入了本發(fā)明的電極、電極束或電極束陣列的組織中，影響生理和/或病理過程的藥劑。本發(fā)明的陣列基質(zhì)元件或基質(zhì)體為由生物相容性材料制成的，其可溶解在例如體液等水性環(huán)境中。在溶解前，它可以膨脹或不膨脹。陣列基質(zhì)元件優(yōu)選在遠端方向為長橢圓形，也就是說，形成基質(zhì)包埋電極的前沿部分，其首先插入到組織中。例如，它可以做成條狀，長度至少等于初始構(gòu)造中電極的第一端和第二段之間的距離。陣列基質(zhì)元件優(yōu)選在其遠端的方向上逐漸變細。它的遠端區(qū)段優(yōu)選為接近錐形，以便于插入到軟組織中。它的遠頂端可為尖頭或鈍頭的形狀。鈍頭形狀使得在插入過程中血管破裂的風險降到最低，而尖頭頂端會降低組織對插入的阻力。陣列基質(zhì)元件的形狀允許當電極深深插入到軟組織中時遵循一條直線的插入路徑，并且從而使用戶能夠準確的將陣列的電極定位在組織中?？蓾櫇竦幕|(zhì)也能構(gòu)成使得組織內(nèi)變形力最小化的光滑表面，縱向沿著陣列基質(zhì)元件的兩側(cè)。在動物研究中，為了能夠快速篩選有效藥物濃度或是篩選有效藥物釋放時間，電極或電極束陣列的單個電極或電極束分別包埋在一個且相同的基質(zhì)元件中，所述基質(zhì)元件包含某一濃度的一種藥物，或者，兩個或更多個這樣的單個電極或電極束可分別包埋在兩個或更多個基質(zhì)元件中，基質(zhì)包含相應(yīng)數(shù)量濃度的所述一種藥物或是同一濃度或不同濃度的相應(yīng)數(shù)量的不同藥物。通過這樣的安排，篩選不同濃度的一種藥物或不同藥物可通過使用一個這種陣列來實施。也可能用防潮屏障性質(zhì)不同的對應(yīng)數(shù)量的涂層來包被用于插入到陣列中的兩個或更多個電極或電極束的基質(zhì)，從而或多或少延遲基質(zhì)的降解或溶解，起到保護作用。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，在包含兩個或更多個區(qū)段的基質(zhì)元件中，區(qū)段可以排列成使一個外部區(qū)段完全或部分包圍一個或多個其中包埋了本發(fā)明的電極的內(nèi)部區(qū)段。用于釋放的一種或多種藥物是只包含在內(nèi)部區(qū)段內(nèi)的。內(nèi)部基質(zhì)元件區(qū)段優(yōu)選沒有圍繞著電極頂端，而外部區(qū)段包圍頂端以及內(nèi)部區(qū)段。因此，外部區(qū)段首先用于在插入組織中時保護電極的物理完整性，其溶解或降解特性與內(nèi)部區(qū)段完全不同，也就是說，其溶解和 /或降解要比內(nèi)部基質(zhì)區(qū)段快得多，例如快5倍、10倍或甚至100倍。在本發(fā)明的又一個優(yōu)選實施方式中，在圍繞它們的基質(zhì)溶解或降解后，電極束或電極束陣列中電極的頂端/末端之間的距離應(yīng)該為至少200微米或更長，優(yōu)選500微米或更長。這個最后植入距離是通過展開電極束中的電極來獲得的，通過將水中可膨脹的聚合物材料的塞子放在電極束的中心，也就是說讓電極束的電極圍繞著它?？蛇x地或額外地，通過將主體區(qū)段以軸向壓縮和/或放射狀的彎曲狀態(tài)插入到基質(zhì)中來使用電極，獲得最終植入距離。一旦基質(zhì)溶解和/或降解后，它們恢復(fù)到最初的未壓縮和/或未彎曲狀態(tài)?；|(zhì)可用于形成基質(zhì)的聚合物包括可溶解并且在醫(yī)療器械上固化或聚合的聚合物，或是相對熔點比較低能夠與治療劑混合的聚合物。這些本領(lǐng)域已知的生物相容性聚合物包括但不限于，明膠，膠原蛋白，阿拉伯樹膠，聚乙醇酸，羧乙烯聚合物，聚丙烯酸鈉，羧甲基，羧甲基纖維素鈉，支鏈淀粉，聚乙烯吡咯烷酮，刺梧桐樹膠，果膠，黃原膠，黃芪膠，褐藻酸，聚碳酸酯，聚甲醛，聚酰亞胺，聚醚，纖維素，醋酸纖維素，丁酸纖維素，醋酸丁酸纖維素65，硝酸纖維素，丙酸纖維素，纖維素醚，羧甲基纖維素膠原蛋白，甲殼素，聚乳酸，聚乙醇酸，和聚乳酸-聚氧化乙烯共聚物，聚酰胺，聚原酸酯，聚酸酐(PAN)，聚己酸內(nèi)酯(PCL)，馬來酸酐共聚物，聚羥基丁酸酯共聚物，以及上述物質(zhì)的混合物和混和物。上面的例子包括但不僅限于，聚1，3-(雙(對羧基苯氧基)丙烷酸酐((PCPP)，一種芳香聚酸酐)，由pCPP和癸二酸 (即芳香族二元酸和脂肪族二元酸的共聚物)和聚對苯二甲酸(即，聚對苯二甲酸酐和芳香酸酐)共聚形成的聚合物，聚(D，L-乳酸)(PLA)，聚乙醇酸交酯(PGA)，聚(L-乳酸-共聚-D，L-乳酸)(PLLAJPLA)，聚(L-乳酸-共聚-乙醇酸交酯)(PLLNPGA)，聚(D，L-乳酸-共聚一乙醇酸交酯)(PLAJPGA)，聚(乙交酯-共聚-環(huán)丙烷碳酸酯)(PGNPTMC)，聚環(huán)氧乙烷 (PEG)，聚二惡烷酮(PDS)，聚富馬酸丙二醇酯，聚(谷氨酸乙酯-共聚-聚谷氨酸)聚(叔丁氧羰基甲基谷氨酸酯)，聚己酸內(nèi)酯(PCL)，聚己酸內(nèi)酯-共-丙烯酸丁酯，聚羥基丁酸酯 (PHBT)以及聚羥基丁酸酯的共聚物，聚磷腈，聚(D，L-乳酸-共聚-己酸內(nèi)酯)(PLN-PCL)， 聚(乙醇酸交酯-共聚-己酸內(nèi)酯)(PGAJPCL)，聚磷酸酯，聚氨基酸和聚羥基丁酸酯，聚 (α -羥基酸/ α -氨基酸)，馬來酸酐共聚物，聚磷腈，聚亞胺碳酸酯，聚[97. 5 %二甲基三亞甲基碳酸酯-共-2. 5%三亞甲基碳酸酯]，氰基丙烯酸酯，聚環(huán)氧乙烷，羥基丙基甲基纖維素，多糖，如透明質(zhì)酸，殼聚糖和再生纖維素，聚(乙烯-共聚-醋酸乙烯酯)(EVA)；異丁烯和至少一個其他重復(fù)單位(例如，丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸丁酯，取代的苯乙烯(例如，氨基苯乙烯，羥基苯乙烯，羧基苯乙烯，磺化苯乙烯等)的基于異丁烯的共聚物，聚乙烯醇的均聚物，聚乙烯醇和至少一個其他重復(fù)單元(如乙烯基環(huán)己醚，羥甲基甲基丙烯酸甲酯，羥基或胺基末端的聚乙二醇等)的共聚物，基于丙烯酸酯的共聚物(例如，甲基丙烯酸，甲基丙烯酰胺，羥甲基甲基丙烯酸酯等)，乙烯-乙烯醇共聚物，芳基或烷基硅氧烷和至少一個重復(fù)單元(如丙烯酸丁酯，丁基聚合物(例如甲基丙烯酸丁酯和PEG的共聚物)的基于硅烷的共聚物(美國2005/0187146 Al)。根據(jù)應(yīng)用的類型，優(yōu)選的材料會有變化，實施例列在了下文描述本發(fā)明的不同實施例的部分中。生物活性的和生物相容性的聚合物可以非共價結(jié)合形成聚合物混和物，以及共價結(jié)合形成相互滲透的聚合物網(wǎng)絡(luò)、共聚物和接枝聚合物。優(yōu)選的生物活性和生物相容性聚合物的組合包括但不限于，聚氨酯，硫酸類肝素和RGD肽，聚乙烯氧化物，硫酸軟骨素和 YIGSR肽，硅酮聚合物，硫酸角質(zhì)素和VEGF的仿生肽，SIBS，串珠素，和IKVAV肽和正丁基丙烯酸甲酯，肝素和纖維蛋白片段。任選地，本發(fā)明的電極或陣列基質(zhì)包含兩個或更多個在水性環(huán)境中溶解速率不同的基質(zhì)材料區(qū)段。例如，在一些應(yīng)用中，優(yōu)選基質(zhì)包含兩個區(qū)段或由兩個區(qū)段組成，一個近端區(qū)段和一個遠端區(qū)段，其中遠端區(qū)段的材料的溶解速率要比近端區(qū)段材料的溶解速率快得多，從而將遠端區(qū)段的溶解時間縮短1-10分鐘。這一設(shè)計能讓本發(fā)明的電極在兩個基質(zhì)區(qū)段都完整的情況下插入到靠近靶組織的位置，一旦電極體的遠端或第二末端部分和/或頂端區(qū)段包埋其中的遠端區(qū)段的基質(zhì)材料溶解，電極可能在組織中被拉回一段短距離，或者進一步推進組織中一段短距離。本發(fā)明的基質(zhì)包含提高溶解的裝置，例如體液能夠滲透的通道，這也涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，基質(zhì)體或其一部分可為無孔或多孔結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的范圍內(nèi)，也給基質(zhì)提供了用于延遲溶解的方式?？梢酝ㄟ^在基質(zhì)體或其一部分上設(shè)置一層或多層延遲溶解涂層來實現(xiàn)基質(zhì)材料的溶解延遲?；|(zhì)延遲溶解涂層是由在水性環(huán)境中溶解要比其所保護的基質(zhì)體或基質(zhì)體區(qū)段溶解慢得多的材料制成的?；|(zhì)延遲溶解涂層也可為在水性環(huán)境中不易于溶解但可降解的涂層，例如聚酯涂層，例如聚乙醇酸酯，聚乳酸酯，聚(乙醇酸-乳酸酯)或聚碳酸酯涂層或是肽涂層，例如膠原涂層。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選方面，優(yōu)選提供了在植入過程中降低對于組織的摩擦力的外層材料。低摩擦力材料的外層或涂層可以降低優(yōu)植入過程導(dǎo)致的損傷。這也降低了在電極植入過程中將細胞從表層組織帶到深層組織的風險，例如腦膜成纖維細胞。合適的外層材料包括聚乙烯醇，膠原，甲殼素，瓊脂，透明質(zhì)酸，參見引入本文作為參考的美國專利申請第 2008234790 Al 號。藥物在本發(fā)明中，感興趣的任何藥物或藥物組合可以通過本發(fā)明的電極和/或陣列基質(zhì)給予到軟組織中。本發(fā)明的優(yōu)選藥物，包括用于治療出血、感染和炎癥的藥物。還優(yōu)選降低或防止疤痕形成造成的封閉和防止細胞死亡的藥物。在本發(fā)明中，藥物釋放到鄰近電極體的組織中。在本發(fā)明的優(yōu)選方面，藥物是包埋在分開的生物相容性材料中，在電極或電極束中的一個或多個電極體上形成外層。可以在電極或電極基質(zhì)上用一層或數(shù)層。例如，數(shù)層中只有一層可包含藥物，或是涂層中的兩層或數(shù)層可包含不同的藥物。通過在電極束或電極束陣列中提供用這種方式包被的電極，不同的藥物可以釋放到本發(fā)明的所選電極相鄰的位置。藥物也可包含在包埋在基質(zhì)中的微球體或其他類型的微顆粒中，也可在基質(zhì)溶解或降解后同時或依次從微球體和微顆粒釋放出來。在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，不同的藥物以一種時間受控的方式從基質(zhì)中釋放出來。例如，用于降低出血、感染和/或凋亡風險的生物活性組分優(yōu)選在植入后早期釋放出來。在這種情況下，基質(zhì)設(shè)計成在植入過程中或植入后立刻開始釋放出包埋的化合物。當藥物在一段延長的時間內(nèi)起作用的情況下，優(yōu)選藥物在數(shù)天或數(shù)周期間緩慢釋放。為了獲得長期持久的效果，可以用基因載體來代替藥物，或除了藥物外還將基因載體包含在基質(zhì)中。 通過聯(lián)用不同的釋放機制，可以控制包埋在電極或探針的基質(zhì)中的生物活性組分的釋放延遲和釋放速率。一旦將基質(zhì)導(dǎo)入到生理環(huán)境中，一種或多種活性組分通過不同的機制釋放到體液中，例如擴散、膨脹然后擴散或降解?？梢允褂眠@些機制中的任一種或全部，在本文中稱為被動釋放機制?；钚猿煞值谋粍俞尫潘俾嗜Q于基質(zhì)的結(jié)構(gòu)，以及它對生理參數(shù)的應(yīng)答，例如溫度，pH，離子強度，酶濃度。延遲釋放的藥物可以包含在獨立的隔室中，采用如平行插入到電極、電極束或陣列的微膠囊或桿中。微球體或微桿或微條可包含比基質(zhì)溶解更慢的材料。盡管不是優(yōu)選的，也可以使用在植入后不會溶解的材料，因此，在藥物通過如孔等釋放后，保留在組織中。本發(fā)明的藥物也可包埋在分開的用于包被電極體的基質(zhì)生物相容性材料中。在電極體上排列數(shù)層基質(zhì)材料，每層包含一種不同的藥物或藥物的不同組合，也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，在包含在內(nèi)基質(zhì)層中的藥物釋放前，可以釋放出包含在外基質(zhì)層中的藥物。在一些應(yīng)用中，需要在一個月以及甚至幾個月的期間內(nèi)，持續(xù)釋放藥物。緩慢和/或延遲釋放尤其適用于促進營養(yǎng)組織刺激的物質(zhì)的釋放，所述組織刺激用于增強組織_電極相互作用和愈合。在這樣的情況下，基質(zhì)材料最內(nèi)層的部分應(yīng)該優(yōu)選為在體液中溶解度低并且是可生物降解的。涂層材料的降解應(yīng)該是為了能夠緩慢獲得藥物?；|(zhì)材料的緩慢溶解或降解可以逐步釋放藥物。為了緩慢釋放，藥物應(yīng)該是化學(xué)連接到基質(zhì)材料上或是空間阻遏防止其從膨脹的基質(zhì)上擴散出來。本發(fā)明的藥物也可為聚合物基質(zhì)材料的一部分，一旦聚合物降解后可以獲得生物活性的單體。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選方面，電極基質(zhì)或陣列基質(zhì)覆蓋了含有藥物的薄涂層，例如抵消由插入過程造成的可能的急性有害影響的藥物，例如出血或微生物感染，在電極插入到組織中的一段短時間內(nèi)釋放涂層。在本發(fā)明的又一個實施方式中，帶電的生物活性組分可以通過主動釋放來獲得， 例如通過在電極的內(nèi)部芯體與另一電極和/或周圍組織之間施加電壓。這會導(dǎo)致電極涂層中包含的帶電組分的電泳。這也會在需要時，與帶電層組合起來促進逐步遷移(美國專利第6，316，018號)。任選地，可以適用外部施加的刺激來控制釋放，例如超聲或電/磁場。 不帶電的生物活性組分也可包含在可溶解的帶電微膠囊中，其可以通過施加電壓向涂層表面進行遷移。對于用于在組織加熱或灼燒時(例如用于組織、腫瘤消融，血管連接等)釋放的藥物，可以使用相當高的溫度閾值(與在體溫釋放相比)。溫度升高可以改變涂層的物理特性，從而允許生物活性組分擴散進入相鄰組織。具有這樣特性的材料的例子有聚(N-異丙基丙烯酰胺-共-丙烯酰胺)共聚物。N-異丙基丙烯酰胺和丙烯酰胺之間的比率可以確定溫度閾值(Fundueanu，Acta Biomaterialia，第 5 卷第 1 期，2009 年 1 月，第 363-373 頁)。生物活性組分的溫控釋放也可通過對基質(zhì)某些部分的特殊切割或酶降解來控制。 這也可以通過加入酶可降解的薄層包裹生物活性成分，或通過將生物活性組分連接到其他需要切割釋放的分子上來實現(xiàn)。在該設(shè)計的一個實施方式中，生物活性分子是基質(zhì)聚合物本身的一部分，然后通過生物控制的基質(zhì)切割/降解來釋放。可選地或額外地，包埋在基質(zhì)中的制劑可以最初不是生物活性的，但是可以通過活化過程變得有生物活性，例如通過水解切割或酶降解。通過這樣的方式，可以制成在不同細胞或組織類型中和以差異時間控制的方式可選擇性獲得的藥物。為了長期療效，相信基因轉(zhuǎn)移要比藥理治療更為有效，并且從而可以作為用于圍繞植入體的組織的抗炎癥/抗疤痕癥狀的治療選擇。除了使得炎癥組織應(yīng)答最小化，基因治療還可能試驗性的改變周圍神經(jīng)的特性，從而能夠在分子水平上進行試驗性操控。當與采用植入電極的電生理刺激范例聯(lián)用時，誘導(dǎo)基因表達的變化還能夠提供感興趣的試驗應(yīng)用。在需要在長時間內(nèi)按精確量給予藥物的情況下，連接到藥物遞送系統(tǒng)上的導(dǎo)管還可用于在接受植入體的組織內(nèi)進行藥物釋放。在這一情況下，導(dǎo)管優(yōu)選包埋在基質(zhì)中。導(dǎo)管可具有一個或多個孔，藥物溶液可以通過這些孔進入到組織中。幾個藥物遞送系統(tǒng)可以作為可植入微泵(鞘內(nèi)泵=US 5，820589，US 6，375，655. US 7，229，477 ；中樞神經(jīng)系統(tǒng)泵 US 7，351，239 ；滲透泵=US 6，471，688，US 6，632，217)或外部泵(經(jīng)皮泵:US 7，471，689， US 6，632，217))來運行，這是本領(lǐng)域已知的。導(dǎo)管可以是用緩慢溶解材料或不溶材料制成的。電極和微透析，或電極和伏安法的聯(lián)用也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)，用于檢測組織中釋放的生物活性分子，作為電刺激或天然組織活力的結(jié)果，即神經(jīng)遞質(zhì)例如小分子神經(jīng)遞質(zhì) (例如乙酰膽堿、多巴胺，羥色胺，組胺，去甲腎上腺素和腎上腺素)，氨基酸(例如GABA，氨基乙酸和谷氨酸酯)，神經(jīng)活性肽(例如緩激肽，P物質(zhì)，神經(jīng)降壓素，內(nèi)啡肽，腦啡肽，強啡肽，Y神經(jīng)肽，生長抑素，腸促胰酶肽)和可溶性氣體(例如一氧化氮)。還優(yōu)選能阻止電極插入過程誘導(dǎo)的輕微出血的藥物，例如凝血因子。最優(yōu)選的為凝血因子VIII或其功能性衍生物。其他優(yōu)選的刺激凝血藥物包括IX、II、VII和X因子的組合；IX因子；血管假性血友病因子和VIII因子的組合，VIIa因子或人纖維蛋白原。還優(yōu)選控制血管收縮的藥物，例如促進NO生成的藥物，尤其是硝酸甘油或其功能性衍生物。當局部血管收縮，由于受影響的血管堵塞，會存在導(dǎo)致腦梗塞風險的情況下，可以使用抗血小板凝集的藥物，例如氯吡格雷，緹克吡啶，乙酰水楊酸，雙錐類 (dipyramidol)，伊洛前列素，阿昔單抗，依替巴肽，替羅非班。局部血管收縮可以用誘導(dǎo)外周血管舒張的藥物來治療，例如甲磺酰雙氫麥角素。為了防止或?qū)咕植扛腥?，電極或陣列基質(zhì)中包含的藥物選自抗生素組。在選擇合適的抗生素中，必須考慮所對抗的菌株的類型以及它的抗性模式。可以使用的抗生素的例子有強力霉素，賴甲環(huán)素，土霉素，四環(huán)素，替格環(huán)素，氯霉素(kloramfenikol)；氨芐青霉素；戊氧基環(huán)素；匹美西林；美西林；芐星青霉素；苯氧甲基青霉素；雙氯青霉素；氯唑西林；氟氯西林；阿莫西林和酶阻遏劑聯(lián)用；氧哌嗪青霉素與酶阻遏劑聯(lián)用；頭孢氨芐；頭孢羥氨芐；頭孢呋辛鈉；氯碳頭孢；頭孢噻肟酸；頭孢噻甲羧肟；頭孢曲松；頭孢布烯；頭孢吡肟；氨曲南；美羅培南；阿塔培南；亞胺培南與酶阻遏劑聯(lián)用；甲氧芐啶；磺胺甲惡唑和甲氧芐啶；紅霉素；羅紅霉素；克拉霉素；阿奇霉素；泰利霉素；克林霉素；妥布霉素；慶大霉素，丁胺卡那霉素；奈替米星；氧氟沙星；環(huán)丙沙星；諾氟沙星；左氧氟沙星；莫西沙星；萬古霉素；替考拉寧；梭鏈孢酸；甲硝唑；替硝唑，呋喃妥因；美泰那明(metenamin)；利奈唑胺；達托霉素。本發(fā)明中用于控制星形細胞和微膠質(zhì)細胞應(yīng)答的藥物包括天然存在的藥劑，選自白細胞介素，神經(jīng)激肽，轉(zhuǎn)化生長因子，表皮生長因子，雌激素，神經(jīng)肽，大麻醇和神經(jīng)營養(yǎng)因子，以及它們的組合。也可以使用人造的衍生藥劑，例如二甲胺四環(huán)素。也可以使用白細胞介素和生長因子拮抗劑，在本發(fā)明的電極、電極束或電極束陣列插入到中樞神經(jīng)系統(tǒng)組織后，來控制膠質(zhì)細胞的應(yīng)答。本發(fā)明的其他藥物還包括非留體抗炎藥(NSAID)，糖皮質(zhì)激素，前列腺素，和促進細胞粘附的藥劑。此外，抗炎藥物和免疫抑制藥物，可用于控制膠質(zhì)細胞的反應(yīng)，包括如天然或合成的糖皮質(zhì)激素，例如地塞米松，和某些非留體抗炎藥，如消炎痛。本發(fā)明還包括促進神經(jīng)存活的藥物，例如神經(jīng)營養(yǎng)素及其組合。特別感興趣的神經(jīng)營養(yǎng)素包括神經(jīng)生長因子，腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子，堿性成纖維細胞生長因子，膠質(zhì)細胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子，神經(jīng)營養(yǎng)素_3，神經(jīng)營養(yǎng)素-4/5，神經(jīng)營養(yǎng)素-6，胰島素樣生長因子，表皮生長因子，和神經(jīng)秩蛋白。還包括拉扎洛依(Iazaroid)，超氧化物歧化酶，半胱天冬酶抑制劑，凋亡蛋白抑制劑(IAP)，Bcl-2(B細胞淋巴瘤2)家庭成員和氟桂利嗪，這可能會促進細胞的存活或抑制外傷或缺血后細胞死亡、凋亡和/或神經(jīng)壞死。此外，四環(huán)素可用作神經(jīng)保護作用和消炎作用的藥物?？梢允褂玫钠渌幬锇‥CM蛋白(細胞外基質(zhì)蛋白，主要為蛋白多糖)，腱生蛋白，透明質(zhì)酸和層粘連蛋白，其可促進神經(jīng)營養(yǎng)維持和存活(參見美國專利申請第2007/0198063號和美國專利第5202120號，其引入本文作為參考)。此外，本發(fā)明的藥物包括防止結(jié)締組織形成和促進血管生成的藥劑，例如血管活性腸肽(VIP)和血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)。在本發(fā)明的另一個實施方式中，通過將引起基因表達和某些蛋白翻譯變化的基因載體的遞送，對本發(fā)明的電極、電極束或電極陣列周圍組織內(nèi)的細胞進行操縱(Lowenstein 等，2007 ；Storek等，2008)。優(yōu)選通過包埋在涂層材料中或包裹在微球體中的病毒載體，將遺傳材料遞送到周圍的細胞中。一旦注射進入腦中，本領(lǐng)域已知的腺相關(guān)病毒載體系統(tǒng)會導(dǎo)致插入基因在相鄰神經(jīng)中表達至少10個月(美國專利第6，436，708號，引入本文作為參考)。已知可以有效地向神經(jīng)和/或膠質(zhì)細胞進行局部基因遞送其他病毒載體系統(tǒng)，例如基于單純皰疹病毒(HSV)、腺病毒和慢病毒系統(tǒng)，也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。盡管不是特別優(yōu)選，任選地，通過其他固定在基質(zhì)上的細胞來產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)錄病毒載體(參見美國專利第 6,027, 721 號)。在某些應(yīng)用中，非病毒載體系統(tǒng)是基因遞送的優(yōu)選方式。這些系統(tǒng)包括，例如質(zhì)粒脂質(zhì)體復(fù)合物或陽離子脂質(zhì)系統(tǒng)。為了采用非病毒轉(zhuǎn)染系統(tǒng)促進質(zhì)粒轉(zhuǎn)運進入周圍細胞，可以用電流脈沖通過本發(fā)明的電極，影響質(zhì)膜的電穿孔，導(dǎo)致定位的且受控的基因轉(zhuǎn)染 (Jaroszeski 等，1999)。當上述藥物類型用于降低軟組織對抗外源植入體所導(dǎo)致的不良反應(yīng)和并發(fā)癥時，具有其他特性的藥物也可包含在基質(zhì)和/或單個電極的涂層內(nèi)。在本發(fā)明的一個實施方式中，作為候選藥物的生物活性分子包埋在基質(zhì)或記錄電極的涂層中。包埋在電極束的電極涂層中的這種不同生物活性分子，可以記錄來自不同神經(jīng)的電信號，從而同時篩選多個候選藥物。在本發(fā)明的另一個實施方式中，采用標記物來染色或識別產(chǎn)生記錄的神經(jīng)，所述標記物包埋在不同電極的涂層中。這些標記物包括熒光團，包括電壓和鈣敏感分子(例如能用于測量鈣濃度的Fluo3)，被靠近電極頂端的神經(jīng)或膠原所吸收。不容易從電極釋放的熒光團，可用于識別電極。熒光團可以不僅用作神經(jīng)染料，而且可以用于測量如細胞內(nèi)的胞內(nèi)鈣濃度或檢測神經(jīng)膜的電勢差。將共聚焦顯微鏡或雙光子顯微鏡與本發(fā)明的單個電極記錄/刺激和/或包埋的光纖的光刺激聯(lián)用，可以識別哪些神經(jīng)被多通道電極中的哪個電極記錄/刺激了。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，用于摻入本發(fā)明基質(zhì)的藥物包裹在微球體中。 這樣的微球體大小可以從幾納米到0.1毫米。例如，下列微膠囊技術(shù)可用于包裹本發(fā)明的藥物噴霧干燥，噴霧冷卻，旋轉(zhuǎn)盤霧化，流化床包被，固定噴嘴混合擠壓，離心頭混合擠壓， 浸入式噴嘴混合擠壓，鍋包法，相分離，溶劑蒸發(fā)，溶劑萃取，界面聚合，簡單或復(fù)合凝聚，原位聚合，脂質(zhì)體技術(shù)，納米微包囊法。例如，可以使用下列材料作為微膠囊的外殼構(gòu)建材料 蛋白，多糖，淀粉，蠟，脂肪以及其他天然和合成的聚合物。包裹藥物的最佳釋放速率，可以通過正確選擇構(gòu)造微球體的材料，球體的大小，球體內(nèi)包裹的藥物和添加劑的類型和量來獲得。微球體的釋放速率通常為一級的。然而，零級釋放速率可以通過使用不同的方法來實現(xiàn)，如提供最佳比例的不同大小的微粒和儲存層技術(shù)。本發(fā)明的微球體可能本身包含了包埋藥物的較小球體，微球體可以設(shè)計成可溶解的，但溶解速率要比周圍基質(zhì)慢。任選地，微球體可設(shè)計為不可溶的。例如，生物相容性的合成聚合物例如聚氨酯(包括聚碳酸酯聚氨酯)，異丁烯，聚苯乙烯-異丁烯-聚苯乙烯，硅酮(如聚硅氧烷和取代的聚硅氧烷)，熱塑性彈性體，乙烯醋酸乙烯酯共聚物，聚烯烴彈性體，三元乙丙M級橡膠，聚酰胺彈性體，水凝膠或上述物質(zhì)的組合，可以用于此目的。這樣的水凝膠聚合物，包括但不限于，2-甲基丙烯酸羥乙酯的衍生物，聚乙烯醇，聚環(huán)氧乙烷，聚乙二醇，聚氨酯水凝膠，天然存在的水凝膠， 例如明膠，透明質(zhì)酸，交聯(lián)白蛋白等，或上述物質(zhì)的組合。制造方法本發(fā)明還公開了一種制造包埋在基質(zhì)中的本發(fā)明的電極體的方法。所述方法包括提供固定裝置；按照所需的構(gòu)造將電極體以及任選的待包埋的其他元件如光纖、收縮元件等固定在固定裝置內(nèi)；涂覆護層以覆蓋除其近端耦聯(lián)區(qū)段之外的固定電極體及其附件；以覆蓋待包埋的電極部分的方式在電極上施加第一基質(zhì)材料的溶液或懸浮液；使得基質(zhì)溶液或懸浮液的溶劑/分散劑分別蒸發(fā)或變硬；去除護層；以及從固定裝置釋放出電極。 為了將電極包埋在兩種基質(zhì)材料中以形成對應(yīng)的基質(zhì)隔室，每種基質(zhì)材料包裹電極的一部分，通過上述固定裝置所固定的電極體的合適部分被第一基質(zhì)材料的溶液或懸浮液包被， 該第一基質(zhì)材料溶劑/分散劑接著蒸發(fā)，然后將仍待包被的電極體部分用第二基質(zhì)材料的溶液或懸浮液包被，接著蒸發(fā)掉第二基質(zhì)材料的溶劑/分散劑，以及從固定裝置中釋放電極。在本方法中，電極體優(yōu)選設(shè)置在低浸潤度的光滑材料的護層中，例如聚氟化烴聚合物或硅橡膠，并且固定在其中。為便于溶劑蒸發(fā)，護層材料優(yōu)選為多孔的，尤其是多微孔的。在施加基質(zhì)材料并且干燥后，從護層中抽出電極。將本發(fā)明的電極體包埋到兩種基質(zhì)材料形成的獨特基質(zhì)隔室中的可選方法包括 將整個電極體包埋到第一基質(zhì)材料中；優(yōu)選從遠端延伸出來的遠端部分溶解第一基質(zhì)材料的一部分；用第二基質(zhì)材料覆蓋現(xiàn)在未包埋的電極體的遠端部分，例如通過在未包埋的遠端區(qū)段上加護層；以及用第二基質(zhì)材料的溶液或懸浮液填充護層；蒸發(fā)溶劑使得第二基質(zhì)材料干燥/硬化，并且去除護層。本發(fā)明的電極可用單一涂層技術(shù)或涂層技術(shù)的組合來進行包被，例如浸涂，噴涂， 熔化過程，包括擠出、壓縮模塑和注射模塑，或是不同技術(shù)的組合。在分步方法的一個代表性實施例中，電極體首先用溶解在恰當溶劑中的合適的再吸收性聚合物或聚合物的混和物來浸涂，尤其是用膠原，明膠，聚乙烯醇和淀粉。也可以使用其他聚合物。可以采用本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員已知的方法來控制聚合物層的厚度。然后對涂層采用干燥步驟。浸涂和干燥步驟可以進行一次或可以重復(fù)進行，取決于所需的最終涂層厚度。在下一步中，聚合物加載了藥物。電極浸沒在包含藥物的溶液中。所用的溶劑應(yīng)該為使聚合物膨脹的溶劑，以及使藥物溶解的溶劑。在接觸合適的時間后，例如從不到1秒到5分鐘或更久，從溶液中取出電極，并且可能地在減壓條件下通過蒸發(fā)溶劑來干燥基質(zhì)。在一鍋法中，電極體浸沒在最佳濃度的聚合物和所選藥物溶液中，所述最佳濃度是為了獲得所需包被厚度和所需藥物加載而選擇的。然后將電極從溶液中取出，并且可能地在減壓條件下蒸發(fā)溶劑。或者，通過噴涂法產(chǎn)生涂層，其中在合適溶劑中的聚合物/藥物溶液噴射到電極體上。涂層的厚度可以通過噴涂和干燥(蒸發(fā))循環(huán)的次數(shù)和溶液中聚合物和藥物的量來控制。本發(fā)明還包括部分水解的水溶性聚合物的水凝膠外層，例如聚乙烯醇，聚丙烯酸和聚丙烯酸的衍生物，例如聚(N-異丙基丙烯酰胺)。溫度的升高使得這些水凝膠收縮，從而迫使藥物從涂層中釋放出來。或者，溫度敏感性水凝膠是一個相互交錯的聚丙烯酰胺和聚丙烯酸的水凝膠網(wǎng)絡(luò)，并且溫度升高導(dǎo)致了水凝膠膨脹，從而使得藥物從凝膠中擴散出來。本發(fā)明還包括使用促進電觸釋放的聚合物或聚合物混和物，例如聚乙烯醇/殼聚糖。植入方法本發(fā)明還公開了一種將本發(fā)明的電極、電極束和電極或電極束陣列插入或植入到軟組織中的方法。一種將本發(fā)明的柔性醫(yī)療微電極按照所需構(gòu)造插入或植入的方法包括按照所述構(gòu)造提供至少部分包埋在基本剛性的生物相同性水溶或可生物降解基質(zhì)中的電極，所述基質(zhì)包含能夠釋放到體液中的藥物；將基質(zhì)包埋的電極插入或植入到組織中；使基質(zhì)溶解或原位降解。優(yōu)選基質(zhì)包含溶解或降解速率較慢的近端區(qū)段以及溶解或降解速率較快的遠端區(qū)段。一種將本發(fā)明的醫(yī)療微電極束按照所需構(gòu)造插入或植入的方法包括按照所述構(gòu)造提供至少部分包埋在基本剛性的生物相容性共享電極基質(zhì)中的電極束，所述基質(zhì)在體液中是可溶的或可生物降解的，所述共享電極基質(zhì)包含可釋放到體液中的藥物；將基質(zhì)包埋的電極束插入或植入到組織中；使共享電極基質(zhì)溶解或原位降解。優(yōu)選共享電極基質(zhì)包含溶解或降解速率較慢的近端區(qū)段以及溶解或降解速率較快的遠端區(qū)段。一種將包埋在共同陣列基質(zhì)中的醫(yī)療微電極或醫(yī)療微電極束陣列按照所需構(gòu)造插入或植入到組織的方法包括按照所述構(gòu)造提供至少部分包埋在基本剛性的陣列基質(zhì)中的電極或電極束陣列，所述基質(zhì)在體液中是可溶的或可生物降解的，所述共享電極基質(zhì)包含可釋放到體液中的藥物；將基質(zhì)包埋的電極或電極束陣列插入或植入到組織中；使電極 /共享電極基質(zhì)和陣列基質(zhì)溶解或原位降解。應(yīng)用本發(fā)明還涉及使用基質(zhì)包埋電極、基質(zhì)包埋電極束或基質(zhì)包埋電極束陣列來進行長期持久的神經(jīng)刺激，多通道記錄電神經(jīng)活動和通過氧化還原反應(yīng)來檢測神經(jīng)遞質(zhì)物質(zhì)的水平以及組織損傷，用于科學(xué)、醫(yī)療和動物保健的目的。在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，在患者或動物中使用本發(fā)明的微電極、微電極束、微電極和微電極束陣列，用于記錄來自腦和/或脊髓損傷后殘留的神經(jīng)元的信號；刺激神經(jīng)元以補償缺失的功能；通過刺激鎮(zhèn)痛腦干中心來消除疼痛；消除或減輕帕金森癥的震顫或其他運動癥狀；通過刺激基底神經(jīng)節(jié)或相關(guān)核群來消除或減輕舞蹈癥或其他非自主運動；在阿爾茲海默癥或其他退行性疾病中通過刺激膽堿核群和/或單胺核群來促進記憶；通過刺激邊緣中心或其他腦區(qū)域來控制情緒、攻擊行為、焦慮、恐懼、感動、過度性行為，陽萎、進食障礙；在中風或腦和/或脊髓損傷后，通過刺激大腦皮層或下行傳導(dǎo)通路中殘余的連接，進行復(fù)原；在脊髓損傷后，通過刺激脊髓的相關(guān)部分，重新建立對脊髓功能的控制，例如排尿和排便；通過刺激抑制脊椎上下行中心或合適的小腦區(qū)域，控制強直癥狀；通過刺激脊髓和腦中的相關(guān)核群，重新建立起體感、聽覺、視覺、嗅覺。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選方面，在患者或動物中，使用本發(fā)明的微電極、微電極束、 和微電極或微電極束陣列，用于聯(lián)合監(jiān)控和刺激，具體用于通過植入到癲癇病灶的電極來檢測癲癇發(fā)作，所述電極耦聯(lián)到鎮(zhèn)痛藥物或電脈沖的遞送系統(tǒng)上；通過記錄中樞運動要求， 接著刺激損傷遠端的運動系統(tǒng)執(zhí)行部分，來補償運動系統(tǒng)的連接缺失；記錄血糖水平，以控制激素釋放。在本發(fā)明的又一個優(yōu)選方面，在患者或動物中，使用本發(fā)明的微電極、微電極束和微電極或微電極束陣列，通過在所述電極、電極束或電極陣列中通過足夠強度的電流，用于局部損傷組織，尤其是腫瘤或異常活化或癲癇神經(jīng)組織。在生物醫(yī)學(xué)研究中，使用本發(fā)明的微電極、微電極束和微電極或微電極束陣列，可用于研究腦和脊髓的正常和病理功能，尤其是長期研究。在帶有神經(jīng)假體裝置的患者中，本發(fā)明的微電極、微電極束和微電極或微電極束陣列，可用于在神經(jīng)和所述裝置之間建立起相互作用。在患者或動物中，本發(fā)明的微電極、微電極束和微電極或微電極束陣列，可用于控制內(nèi)分泌或外分泌器官的功能，例如控制激素分泌。在患者或動物中，本發(fā)明的微電極、微電極束和微電極或微電極束陣列可用于控制一種或多種骨骼肌或心肌的功能。通過引用多個用草圖說明的優(yōu)選實施方式，包含了多個附圖，這些優(yōu)選實施方式用于解釋本發(fā)明，而不用于限制本發(fā)明的范圍。


圖Ia為本發(fā)明電極的第一實施方式的縱向剖面，包括帶有頂端區(qū)段和包被了銀和金的不導(dǎo)電絲芯體的主體區(qū)段以及在主體區(qū)段上的聚合物絕緣涂層，所述主體區(qū)段為波形構(gòu)造，基質(zhì)未顯示；圖Ib和Ic是分別通過圖1的電極的電極體的區(qū)段A-A、B-B的橫截面，基質(zhì)元件未顯不；圖Id為一旦基質(zhì)在體液中溶解后，處于伸展狀態(tài)的圖Ia的實施方式；圖2a是本發(fā)明的電極的第二實施方式的縱向剖面，對應(yīng)于圖Ia的實施方式的縱向剖面，基質(zhì)元件未顯示；圖2b是圖2a的電極頂端的放大局部視圖，基質(zhì)元件未顯示；圖3a是本發(fā)明的電極的第三實施方式的縱向剖面，對應(yīng)于圖Ia的實施方式的縱向剖面，基質(zhì)元件未顯示；圖3b是圖3a的電極頂端的放大局部視圖，基質(zhì)元件未顯示；圖4a_4c是包埋在可溶基質(zhì)中的本發(fā)明電極的第四實施方式的縱向剖面(4a)，插入軟組織后和基質(zhì)溶解后的狀態(tài)(4b)，以及在組織中的伸展狀態(tài)(4c)；圖5a是本發(fā)明的電極束的第一實施方式的縱向剖面；圖5b是圖5a的實施方式的橫截面C_C ；圖6是包埋在可溶基質(zhì)組合中的本發(fā)明電極束的第二實施方式的縱向剖面，視圖對應(yīng)于圖5a中的電極束視圖；圖7a是本發(fā)明的電極束陣列的第一實施方式的縱向剖面，包含四個圖5a、5b的實施方式的電極束；圖7b是圖7a的電極束陣列的橫截面D_D ；圖8是通過包埋在可溶解基質(zhì)組合中并且包括溶脹裝置的本發(fā)明的電極束陣列的第二實施方式的縱向剖面F_F(圖8a)；圖8a是圖8的電極束陣列的橫截面E_E(圖8)；圖8b_8f顯示了與圖8的視圖相同的插入軟組織中的圖8、8a的陣列的可溶解基質(zhì)的連續(xù)溶解過程；圖9是包含光纖的本發(fā)明電極束陣列的第三實施方式的縱向剖面，對應(yīng)于圖8的縱向剖面；圖10-11顯示了本發(fā)明的電極的第四和第五實施方式，視圖對應(yīng)于圖la，基質(zhì)元件未顯示；圖12顯示了本發(fā)明電極的第六實施方式的縱向剖面G_G(圖12a)，視圖對應(yīng)于圖 la,基質(zhì)元件未顯示；圖12a為圖12的電極的近端方向的放大頂視圖，基質(zhì)元件未顯示；圖13是本發(fā)明的電極束的第三實施方式的縱向剖面，電極束的近端通過電極固定盤連接，視圖對應(yīng)于圖5a中電極束的視圖；圖14是本發(fā)明的電極束陣列的第四實施方式的縱向剖面，包括圖13所示類型的四個電極束安裝在陣列固定盤上，視圖對應(yīng)于圖7的電極束陣列的視圖，但是省略了遠末端區(qū)段的一部分；圖15a_15b顯示了本發(fā)明的電極束的第四實施方式，包含可生物降解藥物持續(xù)釋放桿，視圖對應(yīng)于圖5a、5b的電極束的視圖(橫截面H-H)；圖16a_16b顯示了一個本發(fā)明電極陣列的實施方式，電極陣列安裝在于水性體液中可降解的基底上，視圖對應(yīng)于圖5a中的電極束視圖；圖17a_17c顯示了本發(fā)明電極的又一個實施方式的軸截面和兩個橫截面(K_K， L-L)；圖18是本發(fā)明的電極的又一個實施方式的軸截面，與圖17a的實施方式中的視圖相同；圖19顯示了本發(fā)明電極的另一個實施方式的軸截面M_M(圖19a)，包括由單金屬線制成的電極體，也提供了電極體與控制單元之間的電連接。電極顯示安裝在組織插入工
t- 圖19a是圖19的組織插入工具近端方向的頂視圖；圖20是本發(fā)明的電極陣列在基板略上方的軸截面，也顯示了基板；發(fā)明詳述圖Ia-Ic中本發(fā)明電極的第一實施方式1包括基本長橢圓形的電極體(2，3，4)，包括波形的主體區(qū)段2，所述主體區(qū)段在其第一近端連接至近端耦聯(lián)區(qū)段4并且在其第二遠端連接至頂端區(qū)段3，頂端區(qū)段具有尖端或頂端5，其可為尖頭或鈍頭。如果放置到富含血管的組織中，鈍頭頂端5具有能避免血管損傷的優(yōu)點。近端耦聯(lián)區(qū)段4是在其近端連接電極體2，3，4與細絕緣導(dǎo)線的焊珠，以便于電氣裝置10與電極體2，3，4的電連接。電氣裝置 10可為各種各樣的，例如用于向電極饋送電流和/或用于從電極接收電信號。電極體2，3， 4是柔性的，但基本無彈性。如圖Ic的放大橫截面中所示，其包括芯體7，中間層8和涂層 9。芯體7是已經(jīng)通過離子濺射沉積薄的鉻中間層8的絲線。中間層8用聚乙烯醇縮甲醛的涂層9覆蓋。與主體區(qū)段2不同，頂端區(qū)段3不是絕緣的，也就是說，缺少涂層9 (圖lb)。 在電極體2，3，4的相對末端施加輕微的力，將其拉出，產(chǎn)生在圖Id中所示的電極體的伸展的、基本直線的構(gòu)造。圖2a、2b中顯示的本發(fā)明電極的第二實施方式101，與第一實施方式相比，在其電極體主體區(qū)段102的波形模式不同。附圖標記103、104分別指其末端為尖頭點105的頂端區(qū)段和電極近端耦聯(lián)區(qū)段。圖3a、3b顯示的本發(fā)明電極的第三實施方式201，與第一實施方式不同在于，其在波形電極主體區(qū)段202和電極近端耦聯(lián)區(qū)段204的方向上，從鈍頂端205延伸出頂端區(qū)段 203的粗糙表面部分210。粗糙改善了在植入位點的保持力，并且增加了電極與周圍細胞的接觸面積，從而降低了電極和細胞之間的電阻。在圖4a中，顯示了本發(fā)明電極的第四實施方式321，其頂端區(qū)段303和其電極體主體區(qū)段302包埋在水溶性材料的基質(zhì)外殼312中，使得尖頭電極頂端305與鈍頭基質(zhì)外殼頂端313指向同一方向。在距頂端305 —段距離的位置，從頂端區(qū)段303沿傾斜近端方向延伸出倒鉤314。除了在帶有近端耦聯(lián)區(qū)段304的導(dǎo)線306，電極主體區(qū)段和頂端區(qū)段202、 203完全包埋在基質(zhì)外殼312中。包埋的電極體主體區(qū)段302具有鋸齒形構(gòu)造。在一方面， 電極頂端303和主體區(qū)段301的組合321，以及在另一方面，基質(zhì)外殼312，是構(gòu)象穩(wěn)定的電極。在這種穩(wěn)定形式321中，電極可以插入到軟組織中，而保持其電極體主體區(qū)段203的鋸齒構(gòu)造。在插入后的短時間內(nèi)，基質(zhì)外殼312被體液溶解(圖4b)；電極主體區(qū)段203基本保持鋸齒構(gòu)造，其已經(jīng)包埋到基質(zhì)外殼312中并且已經(jīng)插入到組織中。通過倒鉤314，包含電極頂端和主體區(qū)段202，203的組合301錨定在組織中，具體而言是抵抗想要將它拉出的力。通過向近端耦聯(lián)區(qū)段304施加拉力，電極體主體區(qū)段302拉直并且伸展，從而實現(xiàn)圖4c 所示的拉直構(gòu)造302'。在本發(fā)明的示例性實施方式中，基質(zhì)外殼是透明質(zhì)酸鈉，包含分散其中的5-羥色胺拮抗劑(5-HT3拮抗劑)恩丹西酮(12重量％ )。圖5a、5b中顯示了本發(fā)明的四個電極體的基質(zhì)包埋電極束411的第一實施方式。 電極體402a、403a ；402x,403c是與圖2a、2b中同樣類型的電極體，其平行排布并且距電極束411的旋轉(zhuǎn)軸S距離相等，電極束在透明質(zhì)酸鈉的可溶性基質(zhì)體412中，其包含0. 05% (w/w)的5-羥色胺(5-HT3)拮抗劑恩丹西酮固溶液。相對于第一電極的電極體402a，其他電極的電極體402b，402c，402d分別以90°，180°和240°角度排布。在圖5a中，還分別顯示了第一和第三電極的頂端區(qū)段403a，403c和近端耦聯(lián)區(qū)段404a，404c。大致圓柱形逐漸變細的基質(zhì)體412沿著遠端方向逐漸變細，開始時只是輕微變細，但是向遠末端點413變得更為明顯。圖6所示的本發(fā)明的四個電極體的基質(zhì)包埋電極束511的第二實施方式，包括圖 2a、2b中公開的電極體類型的4個電極體502a，502b，并且與圖5a、5b中基質(zhì)包埋的電極束411 一樣關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸S’排布。與圖5a、5b中的實施方式不同，基質(zhì)體包含兩個區(qū)段，一個包裹電極體主體區(qū)段502a、502c等的近端區(qū)段512'，以及一個包裹頂端區(qū)段503a、503c 的遠端區(qū)段512”。近端基質(zhì)體區(qū)段512’的溶解速率要比遠端基質(zhì)體區(qū)段512”慢。這使得例如整個電極包埋的束511以所需的第一深度或水平插入到軟組織中，并且，一旦遠端區(qū)段512”溶解，缺失遠端區(qū)段512”的束511進一步插入到第二深度或水平，在此過程中基質(zhì)包埋的頂端區(qū)段503a，503c不再固定不動而是能彎曲，例如向偏離中軸S’的方向向外彎曲。在本發(fā)明的一個示例性實施方式中，近端基質(zhì)體區(qū)段512’由明膠/乳糖(9 l,w/w) 組成，但是遠端基質(zhì)體區(qū)段512”由5重量％的明膠和0. 01重量％的凝血因子VIII組成。本發(fā)明電極束的遠端尖頭613的陣列620包含等距離并且與本發(fā)明的陣列軸R為軸向?qū)ΨQ排列(四等分軸向?qū)ΨQ)的四個基質(zhì)包埋電極束(圖7a、7b)。陣列620包含圖 5a、5b所示類型的四個電極束，其中只有第一電極束的主體區(qū)段602a-602d用附圖標記附圖標記區(qū)分。電極束分別包埋在同樣類型的固態(tài)可溶解的電極基質(zhì)612a-612d中，包含聚乙醇酸微球體619，所述微球體中分散有10重量％的琥珀酸美托洛爾。四個基質(zhì)包埋的電極束平行排列，他們的基質(zhì)頂端613a、613c指向同樣的遠端方向?；|(zhì)包埋的電極束通過半乳糖和瓊脂糖2 1 (w/w)的混合物的陣列基質(zhì)630連接起來，所述陣列基質(zhì)在水性環(huán)境下可溶解。優(yōu)選陣列630與電極基質(zhì)612a-612d的材料在組分和溶解速率或膨脹速率上不同。包埋基質(zhì)(即電極和陣列基質(zhì))的材料可為一種或相同的，但是其中的一種或多種也可以使用溶解或膨脹速率不同的材料。陣列62設(shè)置有位于陣列基質(zhì)630的近端平坦端面中心的陰耦合構(gòu)件640。該構(gòu)件640設(shè)計成便于接受操縱桿641的操控，用于將陣列620插入到組織中。圖8、8a中顯示了與圖7a、7b中的陣列具有相同對稱性的本發(fā)明的另一種導(dǎo)彈型頂端731的電極束陣列720。除了連接到陣列720的電極束上的水溶性陣列基質(zhì)730，陣列還包括關(guān)于陣列T軸位于中心并且從那里沿著徑向延伸到基質(zhì)體712a_d的最內(nèi)壁區(qū)段的膨脹塞750，所述基質(zhì)體由聚乙烯吡珞烷酮制成，包含2重量％溴哌醇的d，l-聚乳酸微球體 719 (EP 669 128 Bi)中，每個電極體712a_d還包括各有4個電極的基質(zhì)包埋的電極束，每個電極帶有可伸展的電極體712a-d等，而在軸向上塞750的近端面和遠端面緊靠陣列基質(zhì)或膠體730，由此四個基質(zhì)包埋電極束固定在位置上。插入桿741包埋在陣列基質(zhì)730的中央近端部分。圖8b-8f顯示了在插入軟組織760后陣列720的命運。圖8b顯示了一旦陣列720插入組織760后的即時狀態(tài)。陣列720還是完好的。圖8b顯示了插入2分鐘后的狀態(tài)，在此期間，基質(zhì)陣列730已經(jīng)溶解在組織760的水性環(huán)境中。附圖標記760代表軟組織和膠體730溶解所形成的流體。除了可能附連到瓊脂糖的膨脹塞750，此時基質(zhì)體712a-d 是分開的。接著，現(xiàn)在與組織液相接觸的膨脹塞750開始膨脹。圖8d顯示了塞750顯著膨脹后的狀態(tài)。膨脹塞750是由與水性體液接觸后先膨脹然后溶解的材料制成的。例如，它是由瓊脂糖或明膠制成的。塞子的膨脹使得基質(zhì)包埋的電極束放射性向外移動，其結(jié)果如圖Se所示。最后基質(zhì)體712a-712d在體液中緩慢溶解，導(dǎo)致第一電極束的電極體的主體區(qū)段702a、702c、第三電極束的電極體的主體區(qū)段702a”，702c”以及其他電極束中的電極體的主體區(qū)段開始位于組織中，如圖8f所示。與體液接觸使得微球體719釋放出用于在電極近端作用于神經(jīng)元(未顯示)的溴哌醇水性溶液。通過在每個基質(zhì)712a-d中摻入不同數(shù)量的微球體719，可以控制與各個基質(zhì)體相關(guān)的從微球體719釋放出來、進入各個電極束的水性溴哌醇的量。這可用于在單個實驗中研究各種濃度的物質(zhì)對神經(jīng)元的影響。為了獲得基本類似的效果，可以在基質(zhì)721a-d的每一個中摻入相同重量但溴哌醇含量不同的幾批微球體。任選地，可以在基質(zhì)體712a-d的每一個中摻入包含在相同種類和量的微球體中的不同藥物；這就可以在單個實驗中比較不同藥物對神經(jīng)元的影響。圖13所示的本發(fā)明的電極束的第三實施方式包括連接到近端耦聯(lián)區(qū)段804a， 804c上的4個可縱向延伸的電極主體區(qū)段802a，802c。電極束包埋在向其遠端913變窄的可溶性基質(zhì)812中。近端耦聯(lián)區(qū)段804a、804c澆鑄在電極固定盤807上，設(shè)置有導(dǎo)體806a、 806c的后部從該電極固定盤延伸。電極固定盤807是由不導(dǎo)電的聚合物材料制成的。這一實施方式可以將電極主體區(qū)段的近端部分相互保持所需距離，它們的遠端部分能夠相互更為自由的移動。瓊脂糖的基質(zhì)體812包含分散在其中的10重量％的左旋多巴顆粒819。圖9顯示了本發(fā)明的電極束陣列的第三實施方式。電極束陣列920包含4個基質(zhì)包埋的電極束，其中只顯示了 2個。與圖7a、7b的電極束陣列620不同，帶有不同長度的頂端區(qū)段903a、903c和相同長度的電極主體區(qū)段902a、902c的本發(fā)明的電極包括包埋在第一電極束基質(zhì)體912a中的第一電極束，而包埋在第三電極束基質(zhì)體912c中的第三電極束包括具有電極主體區(qū)段902c”和與電極平行排布的光纖970的本發(fā)明的電極。瓊脂糖電極基質(zhì)體912a，912c包含持續(xù)釋放的聚(丙交酯-共-乙交酯)微膠囊919，其帶有約2重量％ 的亮丙瑞林(美國專利第4，954，298號)。陣列的電極體主體區(qū)段902a，902c，902c”通過柔韌的細導(dǎo)體906a，906c，906c”連接至控制單元960，通過控制單元可以產(chǎn)生動力或者可以向它們傳遞電神經(jīng)信號。光纖970連接到中央單元，該中央單元可包括用于通過光纖向植入該光纖970的組織發(fā)送輻射的光源，或可包括用于檢測由光纖970接收的從組織發(fā)出的輻射的裝置。圖10-12顯示了帶有改造的頂端區(qū)段的本發(fā)明的電極體的另一些優(yōu)選實施方式。
圖10的電極體1001包括可伸展的橢圓電極體主體區(qū)段1002和頂端區(qū)段1003，短附屬物1011-1011”’從頂端區(qū)段放射狀/向遠端延伸并且沿著頂端區(qū)段1003間隔開。圖11的電極體1101包括可伸展的橢圓形電極體主體區(qū)段1102和頂端區(qū)段1103， 雙曲線標記1111-1111””從頂端區(qū)段大致放射狀延伸并且沿著頂端區(qū)段1103間隔開。圖12、12a的電極體1201包括不可延伸的直線電極體主體區(qū)段1202和頂端區(qū)段 1203，24個向后彎曲的附屬物從頂端區(qū)段的徑向平面以傘樣構(gòu)造延伸，其中只標注了第一和第十二個附屬物1211-01,1211-13。圖14的本發(fā)明電極束陣列1320包括如圖13所示類型的4個電極束。在圖14的截面圖中，只能看到兩個電極束。除了基質(zhì)體1312a、1312c和電極固定盤1307、1307”，只給包括四個電極體的第一電極束的元件提供了附圖標記。在圖中只可以看到第一電極束中的2個電極，第一電極包括電極主體區(qū)段1302a，而第三電極包括電極主體區(qū)段1302c。電極體包埋在可溶性、基本圓錐形的陣列基質(zhì)1312a中，其向著它的遠端變窄。它們的電極近端耦聯(lián)區(qū)段1304a、1304c澆鑄在不導(dǎo)電的聚合物材料制成的電極固定盤1307上。固定盤 1307、1307”粘附安裝到陣列固定盤1335上(未顯示)，它們的近端面緊靠陣列固定盤1335 的遠端面。為了能讓電極的導(dǎo)線1306a、1306c穿過陣列固定盤1335，后者設(shè)置有正對電極近端耦聯(lián)區(qū)段1304a，1304c的通孔1337a，1337c。電極束相對于陣列長軸(未顯示)對稱并且等距排列。它們的間隔使得從陣列固定盤1335的遠端面延伸的中央圓柱形部分1336 位在它們當中。圓柱形部分1336的近端面上的中心孔設(shè)置用于可釋放地固定操縱桿1341， 通過該操縱桿將陣列1320插入到軟組織中。電極束之間所留的空隙用生物相容性基質(zhì)膠體1330來填充，所述基質(zhì)膠體在水性環(huán)境下是可溶的。基質(zhì)體1312a、1312c可以用帶有8 重量％的EUdragit SlOO/胰島素微球體的黃原膠制成(Jain D等，“用于口服遞送的包裹胰島素微球體的 Eudragit SlOO”，AAPS Pharm Sci Tech 6 (2005) E100-E107)。圖15a、15b所示的本發(fā)明的電極束的第四實施方式1411包括連接到近端耦聯(lián)區(qū)段1404a，1404c上的4個電極體1402a、1403a、1402c，、1403c。電極體包埋在向著遠頂端 1413的方向變窄的可溶基質(zhì)體1412中。在藻酸鹽基質(zhì)體1412的中心設(shè)置含有5重量％的芬太尼檸檬酸鹽的角叉菜膠桿1419，比電極頂端1403a，1403c在軸向上延伸更遠一點。電極近端耦聯(lián)區(qū)段1404a，1404c澆鑄在電極固定盤上，由此提供具有導(dǎo)體延伸的后部。一旦基質(zhì)體1412溶解，桿1419與體液接觸，導(dǎo)致電極頂端區(qū)域浸沒在芬太尼溶液中。圖16a_16b所示的本發(fā)明的四個電極的陣列1511包括近端平面基部1507，其在水性體液中可以溶解。四個電極(電極體1502a-d ；電極基質(zhì)體1512a-d)安裝在基部1507上。 近端耦聯(lián)區(qū)段1502a-d穿過基部1507，使得通過柔性導(dǎo)體在后端(近端)面電連接至控制單元(未顯示)，而四個電極基質(zhì)體從基部1507的遠端面沿遠端方向延伸，并且包裹在于體液中可溶的陣列基質(zhì)元件1530中。環(huán)孢素顆粒1519 (每個電極0. Img, 2-5 μ m(95% ))在羧甲基纖維素(分子量20，000-40，000)/白蛋白9 1 (w/w)制成的各個電極基質(zhì)1512a_d 中均勻分布。圖17a_c顯示了本發(fā)明電極的又一個實施方式81。在其大部分的長度上，覆蓋有金的薄外層88的銅87的直線、不可延伸的電極體82通過漆89來絕緣化。只有包括尖銳電極尖端85的遠末端部分83未絕緣。在位于其近端的焊點84，電極體83經(jīng)由細柔性銅線86連接至控制單元10。除了焊點84，電極體83包裹在葡萄糖/透明質(zhì)酸鈉明膠基質(zhì)元件90(95 5，w/w)中，其中硝苯地平顆粒(每個電極0.05毫克，5-10微米(90% ))均勻分布。圖18顯示了本發(fā)明電極的又一個實施方式1681。在其大部分的長度上，覆蓋有鉬金薄外層1688的銀制的直的、不可延伸的電極體1682通過聚酰胺的薄層1689來絕緣化； 除了采用其他材料，電極體1682的設(shè)計對應(yīng)于圖17a-17c的設(shè)計。同樣，只有包括尖銳電極頂端1685的遠末端部分1683是非絕緣的。在位于其近端的焊點1684，電極體1683經(jīng)由細柔性銅線1686連接至控制單元10。除了在焊點1684，電極體1683包裹在第一葡萄糖/ 透明質(zhì)酸鈉明膠基質(zhì)元件1690(95 5，w/w)中，其中硝苯地平顆粒(每個電極0.05毫克， 5-10微米(90% ))均勻分布。第一葡萄糖/明膠基質(zhì)1690又包裹在相同組分的第二葡萄糖/透明質(zhì)酸鈉基質(zhì)1693中，只是包含0. 1毫克人肝素而不是硝苯地平。第二葡萄糖/透明質(zhì)酸鈉基質(zhì)層1693涂覆有包含10-15國際單位(i.u.)的透明質(zhì)酸酶的低分子量羧甲基纖維素構(gòu)成的薄層1692。圖19顯示了本發(fā)明電極的一個其他實施方式1721。金包銀的可延伸電極體包括終止于吊鉤1714的頂端區(qū)段1703和主體區(qū)段1702，包埋在葡萄糖/低分子量聚乙烯吡咯烷酮8 2(w/w)的基質(zhì)體1712中，其中分布了含有10重量％的丙酮酸鈉的淀粉微膠囊 1719。電極體1702、1703完全包埋在基質(zhì)體1712中，并且與同樣材料和直徑的柔性電導(dǎo)體 1706 一體成形。導(dǎo)體1706和電極體1702、1703由用聚酰胺薄層(未顯示)絕緣化的單一金包銀絲制成，在賦予電極體鋸齒形狀之后從頂端區(qū)段1703去除。最后，頂端區(qū)段1703彎曲以形成吊鉤1714。電極體1702、1703的標稱長度In定義為包埋在基質(zhì)體1712中的成形線的長度?；|(zhì)體1712具有平后端(近端)面和鈍遠頂端1713的導(dǎo)彈樣形式。在基質(zhì)體1712的后端面有2個通孔1710，用于插入從電極插入工具1730的大致半圓形支持元件 1732延伸的耦聯(lián)插銷1713。從支持元件1732A的反面反向延伸操縱桿1733，以供將電極插入組織的人來操控。電極體1702、1703通過柔性導(dǎo)體1706耦聯(lián)至電極控制單元10。圖20顯示了本發(fā)明電極的陣列1800的一種實施方式。陣列包括聚(丙交酯-共-乙交酯)的基板1808，其中本發(fā)明的電極體1809固定在其第二端。在屏蔽引線 1806中裝配了與電極體1809的后末端電連接的絕緣細金線1804。導(dǎo)線1806中的線1804與微處理器控制單元(未顯示)電連接。電極體1809的短后端部分從各自的電極基質(zhì)1801、 1802,1803延伸出來。所有的上述元件包裹在與軟組織接觸后幾分鐘內(nèi)溶解的基質(zhì)材料制成的糖類陣列基質(zhì)體1810中。整個陣列1810中，只有導(dǎo)線1806從陣列基質(zhì)體延伸出來。 基質(zhì)體1810是具有中軸R-R的大致彈殼形。其具有鈍頂端1805和扁平后端面1811。一旦陣列1800以頂端1805為最前沿軸向插入到軟組織中，陣列基質(zhì)快速溶解。帶有基質(zhì)1801、 1802,1803的電極像刷毛一樣大致從基板1808垂直延伸出來。除了從各自基質(zhì)延伸出來的電極體后末端部分，陣列1800的電極對應(yīng)于圖17a的電極。當進行陣列插入的人使得它們朝組織移動時，緊靠基質(zhì)1801，1802，1803頂端的鄰近組織(未顯示)易于被穿透。這種移動基本沿著陣列以與初始狀態(tài)插入方向基本垂直的方向。這可以通過陣列插入設(shè)備(未示出)操作基板1808來實現(xiàn)，所述陣列插入設(shè)備與基板1808可釋放地耦聯(lián)并且允許基板 1808在兩個方向上移動，即兩個相互垂直的方向。基質(zhì)1801、1802、1803包含藥物，當基質(zhì)在組織中緩慢溶解的過程中釋放藥物。溶解過程也建立了電極與組織的電接觸并且能夠注冊例如受釋放的藥物影響的神經(jīng)信號。
電極束陣列(未顯示)可設(shè)計成以相似的方式用電極束取代圖20的電極，并且能進行相應(yīng)操作。電極束陣列(未顯示)可設(shè)計成以相似的方式用電極束取代圖20的電極，并且能進行相應(yīng)操作。制造本發(fā)明的藥物釋放醫(yī)療電極、電極束和電極束陣列下文中，首先描述了本發(fā)明的藥物釋放醫(yī)療電極、電極束和電極陣列的獨立組分的制造，然后將它們組裝成本發(fā)明的藥物釋放醫(yī)療電極、電極束和電極束陣列。電極涂層下列常規(guī)方法描述了在電極上產(chǎn)生快速或中速釋放涂層。電極的涂層(如上所述)可以通過單一技術(shù)或技術(shù)的組合來實現(xiàn)，例如但不限于，浸涂、噴涂、熔化過程包括擠出，壓縮模塑和注射模塑，或是不同技術(shù)的組合。在分步方法的一個示范性實施方式中，電極體首先用溶解在恰當溶劑中的合適的再吸收性聚合物或聚合物的混和物來浸涂，選自上面列出的聚合物，尤其是膠原，明膠，聚乙烯醇和淀粉。也可以使用聚合物?？梢圆捎帽绢I(lǐng)域熟練技術(shù)人員已知的方法來控制聚合物層的厚度。然后對涂層采用干燥步驟。浸涂和干燥步驟可以進行一次或可以重復(fù)進行，取決于所需的最終涂層厚度。在下一步中，聚合物加載了藥物。電極浸沒在包含藥物的溶液中。 所用的溶劑應(yīng)該為能再吸收聚合物，并且溶解藥物。在接觸合適的時間后，從溶液中取出電極并且干燥基質(zhì)。在一鍋法中，電極浸沒在包含最佳濃度的聚合物和所選藥物溶液中，所述最佳濃度是為了獲得所需基質(zhì)厚度和藥物加載而選擇的。將電極從溶液中取出，然后干燥。 涂層也可以通過噴涂法產(chǎn)生，其中聚合物/藥物溶液噴射到電極上。涂層的厚度可以通過噴涂和干燥循環(huán)的次數(shù)和溶液中聚合物和添加劑的量來控制。溫度和電誘導(dǎo)釋放的電極上述方法可用于采用含任選的添加劑和所選藥物的合適聚合物或聚合物摻混物的應(yīng)用中。用于溫度控制的含任選的添加劑的聚合物或聚合物摻混物的例子有完全或中度水解的水溶性樹脂，例如聚乙烯醇。聚丙烯酸或其衍生物，例如聚(N-異丙基丙烯酰胺) 凝膠，溫度的升高使得這些水凝膠收縮，從而迫使藥物從涂層中釋放出來?；蛘?，溫度敏感性水凝膠是相互交錯的聚丙烯酰胺和聚丙烯酸的水凝膠網(wǎng)絡(luò)，溫度升高導(dǎo)致了水凝膠溶脹，從而使得藥物從凝膠中擴散出來。(Dinarvand等，1995 ；WO 2005/067896 ；美國專利第 7，066，904號)。用于電觸釋放的含任選添加劑的聚合物或聚合物摻混物的例子有聚乙烯醇 / 殼聚糖(Seon Jeong Kim 等，2002. J Appl Polymer Sci)，聚乙烯醇 / 聚丙烯酸(Li L 等· 2005. Nanotechnology 16，2852-2860)。藥物的微包封在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，生物活性組分包裝在微球體中。微球體的尺寸可以直徑從幾納米到微米之間變化?？捎糜讷@取微球體的技術(shù)包括但不限于下列微包封技術(shù)噴霧干燥，噴霧冷卻，旋轉(zhuǎn)盤霧化，流化床包被，固定噴嘴混合擠壓，離心頭混合擠壓，浸入式噴嘴混合擠壓，鍋包法，相分離，溶劑蒸發(fā)，溶劑萃取，界面聚合，簡單或復(fù)合凝聚，原位聚合，脂質(zhì)體技術(shù)，納米微包囊法。用于制造微球體的標準方法在1996年S Benita的《微包封方法禾口工業(yè)應(yīng)用》(Microencapsulation :Methods and Industrial Applications. SBenita 1996 ISBN-10 =0824797035)中給出，其在本文中引用作為參考。下列外殼構(gòu)建材料特別適用于生產(chǎn)微膠囊蛋白，多糖，淀粉，蠟，脂肪以及其他天然和合成的聚合物。任選地，外殼構(gòu)建材料的一種或多種添加劑可用于提高或減慢藥物從微膠囊釋放的速率。包裹藥物的最佳釋放速率，可以通過選擇構(gòu)造微球體的材料，球體的大小，球體內(nèi)包裹的藥物和添加劑的類型和量來獲得。微球體的釋放速率通常為一級的。然而，表現(xiàn)為零級釋放速率的微球體也是本領(lǐng)域已知的。本發(fā)明的微球體可能本身包含了包埋藥物的較小球體，球體可以設(shè)計成可溶解的，但溶解速率要比周圍基質(zhì)慢，采用上述列出的基質(zhì)材料。任選地，可以采用生物穩(wěn)定的材料，將微球體可設(shè)計為不可溶的。例如，生物相容性的合成聚合物例如聚氨酯(包括聚碳酸酯聚氨酯)，異丁烯，聚苯乙烯_異丁烯_聚苯乙烯，硅酮(如聚硅氧烷和取代的聚硅氧烷)，熱塑性彈性體，乙烯醋酸乙烯酯共聚物， 聚烯烴彈性體，EPDM乙烯-丙烯三元橡膠，聚酰胺彈性體，水凝膠或上述物質(zhì)的組合(TO 2005/082430)。這樣的水凝膠聚合物，包括但不限于，2-甲基丙烯酸羥乙酯的衍生物，聚乙烯醇，聚環(huán)氧乙烷，聚乙二醇，聚氨酯水凝膠，天然存在的水凝膠，例如明膠，透明質(zhì)酸，交聯(lián)白蛋白等，或上述物質(zhì)的組合(W0 2005/082430)。例如，當采用水包干燥法進行微包封，再將所述油包水乳劑加到另一水相中(在下文中稱為外水相)，以產(chǎn)生水/油/水乳劑，接著從油相中去除有機溶劑，以產(chǎn)生微膠囊。 可以向上述外水相中加入乳化劑?？梢允褂萌魏嗡帉W(xué)上可接受的乳化劑，只要它通常能產(chǎn)生穩(wěn)定的水/油/水乳劑。這樣的乳化劑的例子包括陰離子表面活性劑(例如油酸鈉、硬脂酸鈉、月桂磺酸鈉)，非離子表面活性劑(例如吐溫80、吐溫60、HC0-60、HC0-70)，聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮和明膠。可以按照合適的比例組合使用這些乳化劑中的兩種或更多種。 在外水相中的乳化劑濃度可以在如約0. 01到20%的范圍內(nèi)變化，優(yōu)選為約0. 05到10%?？梢圆捎靡阎椒◤奈⒛z囊中去除有機溶劑，包括通過采用螺旋攪拌器、磁力攪拌器等等在常壓或逐漸減低的壓力下攪拌過程中去除溶劑的方法，以及用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器等等來調(diào)節(jié)真空度和溫度以去除溶劑的方法。然后離心或過濾由此得到的微膠囊來分離它們，隨后用蒸餾水重復(fù)洗滌幾次以去除粘附到微膠囊表面的游離生理活性物質(zhì)、藥物緩釋物質(zhì)、乳化劑等。然后，洗過的微膠囊用蒸餾水再分散，在減壓條件下干燥或冷凍干燥，從而進一步去除有機溶劑。通過相分離方法來產(chǎn)生微球體，向攪拌的油包水乳劑中逐步加入凝聚劑，使得乳酸聚合物沉淀和固化?？梢允褂萌魏嗡帉W(xué)上可接受的凝聚劑，尤其是易于和聚合物溶劑混合的礦物油或植物油，且其不能溶解用于包裝的聚合物。這樣的凝聚劑的例子包括硅油，芝麻油，豆油，玉米油，棉花籽油，椰子油，亞麻籽油，礦物油，正已烷和正庚烷?？梢月?lián)用上述凝聚劑中的兩種或多種。凝聚劑的使用量可為例如相對于油包水乳劑約0.01到1000倍體積，優(yōu)選約0. 1到200倍體積。離心或過濾所得的微球體進行分離，然后用如正己烷和正庚烷等洗劑來重復(fù)洗滌，以去除凝聚劑。然后通過加熱或減壓蒸發(fā)掉洗劑。如有必要，采用與上述水包干燥方法相似的方式，去除游離的生理活性物質(zhì)和有機溶劑。為了采用噴霧干燥方法來產(chǎn)生微膠囊，用與水包干燥法相同的方法來產(chǎn)生油包水乳劑或水/油/水乳劑，通過噴嘴噴射到噴霧干燥器的干燥艙，在非常短的時間內(nèi)使得有機溶劑和水作為細液滴揮發(fā)掉，從而產(chǎn)生微膠囊。噴嘴的例子包括，例如，雙液體噴嘴型，壓力噴嘴型和旋轉(zhuǎn)盤型。如有必要，所得的微膠囊用蒸餾水重復(fù)洗幾次，以去除粘附在微膠囊表面的游離生理活性物質(zhì)、藥物緩釋物質(zhì)、乳化劑等。然后，洗過的微膠囊在蒸餾水中再分散， 在減壓條件下干燥或冷凍干燥，進一步除去有機溶劑。同樣，當生理活性物質(zhì)溶解1)在包含一種疏水有機溶劑(例如二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、四氯化碳、醋酸乙酯、環(huán)己烷)和至少一種疏水有機溶劑(例如甲醇、乙醇、乙腈) 的油相中，或2)在包含疏水有機溶劑的聚合物溶液的油相中，或3)在通過在上述疏水有機溶劑中加入至少一種表面活性劑(例如脂肪酸甘油酯、脂肪酸丙二酯，脂肪酸蔗糖酯)制備的油相中；這些油相可以分散在上述水包干燥法中使用的外水相中，以產(chǎn)生水包油乳液，接著采用上述水包干燥法相同的方式去除油相中的有機溶劑，以產(chǎn)生微膠囊。此外，可以采用上述相分離方法或噴霧干燥法來處理這種水包油乳液，以制備微膠囊。本發(fā)明的持續(xù)釋放制劑優(yōu)選包含賦形劑。需要這種賦形劑給予活體時毒性低；易于通過冷凍干燥或噴霧干燥來干燥；并且在給予活體時快速溶解或在使用時溶解。這些賦形劑包括，例如，糖，纖維素衍生物，氨基酸，蛋白，聚丙烯酸衍生物，有機鹽和無機鹽。可以按照合適的比例聯(lián)合使用這些賦形劑中的兩種或多種。含有藥物的可溶解或可降解棒可以通過將藥物分散在于體液中可溶解的層狀材料上，然后用同一類型的材料覆蓋藥物來制造藥物-耦聯(lián)材料的棒或桿?；蛘?，藥物可以施加到涂層材料的表面，然后用同種涂層材料包被藥物層。然后將3層薄片切成細帶。在用基質(zhì)材料包裹電極和條帶前，在本發(fā)明的電極上平行排列一條或多條細帶。相似地，可以分別形成包含藥物的于體液中可溶解材料或可生物降解材料的硬桿，與本發(fā)明的電極一起或鄰近本發(fā)明的電極包裹在基質(zhì)材料中。合適的桿材料是，例如合成的生物相容性聚合物，例如聚氨酯(包括聚碳酸酯聚氨酯)，異丁烯，聚苯乙烯-異丁烯-聚苯乙烯，硅酮(如聚硅氧烷和取代的聚硅氧烷)，熱塑性彈性體，乙烯醋酸乙烯酯共聚物，聚烯烴彈性體，EPDM乙烯-丙烯三元橡膠，聚酰胺彈性體， 水凝膠或上述物質(zhì)的組合，(W0 2005082430)。這樣的水凝膠聚合物，包括但不限于，2-甲基丙烯酸羥乙酯的衍生物，聚乙烯醇，聚環(huán)氧乙烷，聚乙二醇，聚氨酯水凝膠，天然存在的水凝膠，例如明膠，透明質(zhì)酸，交聯(lián)白蛋白等，或上述物質(zhì)的組合(W0 2005082430)。或者，只是局部絕緣的電極，例如用絕緣材料只在近端覆蓋或是包含多個沒有絕緣的位點，可用于控制藥物的釋放。棒或桿優(yōu)選導(dǎo)入到電極束中間。也可能是在電極內(nèi)的其他位置。這些棒可以連接到獨立電極上，然后在展開過程中遵循他們的路線。在這一情況下，棒需要相對柔性，并且應(yīng)該有與獨立電極相似的直徑，盡管也可以是其他尺寸。當需要讓棒在插入過程中沿著主要痕跡線的情況下，棒也可以相對剛性，藥物僅從每個電極或電極束的線釋放出來。在這一情況下，棒可以具有釋放藥物以及增加整個電極整體在植入中的硬度的雙重角色。在基質(zhì)中包埋電極和藥物通過將藥物與構(gòu)建基質(zhì)或基質(zhì)亞隔室的材料混合，和/或通過將微球體與基質(zhì)材料或基質(zhì)隔室材料混合，將藥物摻入到基質(zhì)或基質(zhì)隔室中。同樣，含有藥物的體液中可生物降解材料或可溶材料制成的現(xiàn)成棒或桿可以與電極平行插入。這些電極可以用一層或多層含有藥物的基質(zhì)材料和/或含有藥物的基質(zhì)亞隔室材料來包被。通過選擇基質(zhì)隔室的不同材料，可以獲得不同的藥物釋放速率。不同基質(zhì)或基質(zhì)亞隔室層、含藥物的微球體和棒的組合應(yīng)該是穩(wěn)定的，即在植入前，外層在任何方面都不應(yīng)該影響內(nèi)層/結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的電極或電極束或電極束陣列放在低潤濕性的光滑材料的外套中，例如聚氟化烴聚合物或硅橡膠， 并且固定在其中。然后外套起到模具的作用。為了有助于溶劑蒸發(fā)，外套材料優(yōu)選為多孔的，尤其是多微孔的。在施加基質(zhì)材料并且干燥后，從外套中抽出電極。外套可以與最終探針的形狀相同，但也可以尺寸較小，以便隨后將多種材料通過浸涂或噴涂加到探針上。為了便于操控電極或其他組分例如含藥物的棒、光纖或雙金屬，采用通過可溶性膠連接于組件的微操縱器將它們插入到模具中。此外，獨立電極優(yōu)選按照特定的模式排布，然后進行噴涂或浸涂，在浸沒到基質(zhì)中之前變得相互固定。用于按照某種構(gòu)造固定電極或其他組件的材料，優(yōu)選由組成基質(zhì)相同的可溶性材料來制成。方法包括制造包含所選藥物和/或微球體的基質(zhì)材料?？梢酝ㄟ^簡單地將藥物或微球體溶解在用于產(chǎn)生某一基質(zhì)隔室的材料中來實現(xiàn)。此外，方法包括提供固定裝置，將電極和包含藥物的棒，以及任選的待包埋的其他元件，例如光纖、收縮性的元件等按照上述所需構(gòu)造固定在固定裝置中，施加外套覆蓋除其近端耦聯(lián)區(qū)段之外的經(jīng)固定的元件，使得待包埋的元件的部分被覆蓋的方式將第一基質(zhì)材料的溶液或懸浮液施加到電極上，使基質(zhì)溶液或懸浮液的溶劑/分散劑分別蒸發(fā)或變硬， 去除外套，從固定裝置釋放出電極。為了將電極和其他元件包埋在兩種基質(zhì)材料中以形成對應(yīng)的基質(zhì)隔室，每種基質(zhì)材料包裹電極的一部分，通過上述固定裝置固定的電極體的合適部分被第一基質(zhì)材料的溶液或懸浮液包被，接著其溶劑/分散劑蒸發(fā)，然后將仍待包被的電極體部分用第二基質(zhì)材料的溶液或懸浮液包被，接著蒸發(fā)掉第二基質(zhì)材料的溶劑/分散劑，并且將電極從固定裝置中釋放出來。將本發(fā)明的電極包埋在形成獨特的基質(zhì)隔室的兩種基質(zhì)材料中，電極包埋在所述部分中的另一種方法包括將整個電極包埋在第一基質(zhì)材料中，溶解第一基質(zhì)材料的一部分，優(yōu)選為從遠末端延伸出的遠端區(qū)段，用第二基質(zhì)材料覆蓋現(xiàn)在沒有包埋的電極遠端區(qū)段，例如通過在未包埋的遠端區(qū)段上加上一個外套，用第二基質(zhì)材料的溶液或懸浮液填充外套，蒸發(fā)溶劑使得第二基質(zhì)材料干燥/硬化，并且去除外套?？梢栽诎舍尫派锘钚苑肿拥幕|(zhì)中獲得明確的隔室，從而使藥物集中作用于電極的頂端區(qū)域，或是莖桿區(qū)域。這可以通過用兩步或多步制造基質(zhì)-電極結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)， 每一步加到隔室上。材料和尺寸電極尺寸。本發(fā)明的電極具有合適的直徑，從10_4米到10_7米，尤其是從0. 5到25 微米。較大的線直徑，例如一直到1. 5X10—3米，可用于總體刺激/記錄范例中，例如在軟組織中產(chǎn)生損傷?？梢韵鄬τ谒鼈兊拈L度改變它們的直徑，以便于插入組織中，尤其是電極向著遠末端方向變細。它們的遠末端是尖頭或鈍頭的，但是在使用電極記錄電活動的情況下優(yōu)選尖頭頂端。它們的遠端部分甚至具有小于10_7米的直徑。電極的表面可以為光滑的或不光滑的或是部分光滑和部分不光滑的，即粗糙的。 靠近電極頂端優(yōu)選為不均勻或凹凸不平的表面，以便改善錨定特性或是降低電極頂端的阻抗。除了從其近末端和遠末端延伸出來的部分之外，本發(fā)明的電極優(yōu)選為絕緣的。然而，電極體也可裝備有用于在組織內(nèi)多位點進行刺激/記錄的裝置。這樣的裝置可為例如由電導(dǎo)性突出的超細纖維組成，或是有長達10微米或更長的粗糙或不均勻表面的部分。如果需要與組織產(chǎn)生電接觸，這樣的區(qū)域不是電絕緣的。他們也可作為錨定裝置，以及另外用作電刺激/記錄。如果需要在較大體積的組織進行電刺激，優(yōu)選從電極頂端衍生出來的較大部分不是絕緣的，例如長度達100微米甚至達1毫米。適用于電極絕緣的線為例如玻璃，聚乙烯醇縮甲醛，聚對二甲苯C，聚二甲苯，環(huán)氧樹脂，聚酰胺，硅橡膠，非水溶性漆。電極形狀。本發(fā)明最重要的特征是從遠頂端到電極的近端耦聯(lián)區(qū)段的距離可以在不導(dǎo)致電極破裂的情況下重復(fù)且可逆地增加和縮短，從而允許電線順暢地跟隨組織中的不均一移動，例如可能在動脈血管或靜脈血管附近、心臟或肺或在軟組織和硬組織之間發(fā)生的不均一移動。這可以通過為電極配備可以遵循或不遵循給定模式的多個彎曲來實現(xiàn)。因此，電極可具有波形、曲線形、迂回形、螺旋形或是其他非直線形的構(gòu)造，這允許從近端耦聯(lián)區(qū)段到遠端頂端區(qū)段之間的距離可以方便地增加或縮短至少1%，但當力沿著導(dǎo)線施力時優(yōu)選至少5%。例如，從長1毫米的電極頂端到基部的距離可以方便地增加或縮短至少10 微米，甚至50微米或更長。優(yōu)選使用平滑彎曲模式，例如波形或螺旋模式。不優(yōu)選彎曲突兀的模式，因為增加 /縮短電極頂端和近端耦聯(lián)區(qū)段之間的距離所產(chǎn)生的力應(yīng)該基本不影響電極體上的特定位點或是沿著電極體的短區(qū)段，而是影響較大區(qū)段。這會電極對接受通過相鄰活組織運動產(chǎn)生持續(xù)長度變化的耐受力。盡管不是優(yōu)選的，采用包被有彈性絕緣材料的彈性導(dǎo)線也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)，例如硅橡膠。此外，其他類型的電極，例如直線電極線或安裝在柔性芯片上的電極，可用于沿著電極軸沒有實質(zhì)性移動的組織區(qū)域。電極材料。為了接近電極密度和組織密度的比例，從而降低電極和組織之間慣性的差異，本發(fā)明的電極包括輕質(zhì)且不導(dǎo)電性強的材料的芯體，例如天然蛋白纖維，例如絲， 或覆蓋了導(dǎo)電材料的聚合物纖維?；蛘?，也可以使用填充了導(dǎo)電材料的管狀支持材料，所述導(dǎo)電材料例如金屬，尤其是貴金屬或貴金屬合金，以及碳；在這種情況下，支持材料還可以用作電絕緣體?？梢允褂玫钠渌菍?dǎo)電芯體或管狀支持材料的其他例子為玻璃或陶瓷。導(dǎo)電材料可以用傳統(tǒng)的濺射技術(shù)或蒸發(fā)技術(shù)沉積在支持材料上。任選地，本發(fā)明的電極可包括導(dǎo)電的金屬芯體，具體的由金、鉬金、鈦、不銹鋼、包含超過30重量％的貴金屬例如銥的合金，鉬金和銥的組合，以及鎢，還有導(dǎo)電聚合物來制成。示例性應(yīng)用本發(fā)明的電極、本發(fā)明的電極束以及本發(fā)明的電極陣列和/或本發(fā)明的電極束陣列的優(yōu)選應(yīng)用如下所述。臨床應(yīng)用。為了通過記錄來自例如中風或退行性疾病的情況下殘留的神經(jīng)元的信號，和/或刺激神經(jīng)元以補償缺失的功能，來幫助腦/脊髓損傷后的患者。也可以在動物中進行類似應(yīng)用。具體地通過刺激鎮(zhèn)痛腦干中心來緩解疼痛，例如在導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)中的核群；通過刺激基底神經(jīng)節(jié)或相關(guān)核群，消除或減輕帕金森癥、舞蹈癥或其他非自主運動的顫抖；在阿爾茲海默癥或其他退行性疾病中，通過刺激類膽堿功能核群或單胺功能核群來促進記憶；通過刺激邊緣中心或其他腦區(qū)域，來控制情緒、攻擊行為、焦慮、恐懼、情感、過度性行為、陽痿、進食障礙等；通過刺激大腦皮層或下行運動通路中殘存的連接，使得中風或大腦和/或脊髓損傷后的患者復(fù)原；通過刺激脊髓的相關(guān)部分，在脊髓損傷后重新建立起對于如排尿和排便等脊柱功能的控制；通過刺激抑制脊柱上下行中心或合適的小腦區(qū)域，來控制強直癥狀；通過刺激脊髓和腦中的相關(guān)核群來重建體感、聽覺、視覺和嗅覺。其他醫(yī)療應(yīng)用也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。記錄與刺激連用的實施例，包括但不限于，通過植入到癲癇病灶的電極來監(jiān)測癲癇發(fā)作，所述電極耦聯(lián)到鎮(zhèn)痛藥物或電脈沖的遞送系統(tǒng)上；通過記錄中樞運動要求和刺激損傷遠端的運動系統(tǒng)執(zhí)行部分，來補償運動系統(tǒng)的連接缺失；記錄血糖水平以控制激素釋放。本發(fā)明的植入電極可以通過讓足夠強的電流通過電極用于組織的局部損傷。這種多通道設(shè)計使得可以選擇性地針對組織中的損傷特定區(qū)域。如果必須破壞腫瘤或異常活化或癲癇神經(jīng)組織時，可以使用這種方法。在這樣的情況下，電極可首先用于記錄和定位疾病，然后進行刺激。本發(fā)明也可以聯(lián)用局部藥物給予和刺激，作為癌癥治療的療法。通過讓足夠強的電流通過電極造成組織損傷，也可以與藥物遞送聯(lián)用，例如在植入新組織前的生長因子遞送，以產(chǎn)生對于新植入體的有利位點。還可以將刺激和記錄與包埋的鎮(zhèn)痛或抗癲癇藥物釋放聯(lián)用，包埋的藥物例如神經(jīng)營養(yǎng)物質(zhì)、抗氧化劑或抗凋亡藥物，以使得疾病進程停止或緩解。為了引導(dǎo)功能恢復(fù)，刺激和營養(yǎng)因子釋放聯(lián)用也可用于促進再生過程和學(xué)習(xí)機制(與發(fā)育中所見相似)。在研究和藥物開發(fā)中的應(yīng)用。為了研究腦和脊髓的正常和病理功能，需要能夠記錄神經(jīng)活動，并且在同一時間，與沒有受到干擾的中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)相互作用。為了這個目的，本發(fā)明的電極、電極束和電極束陣列必須長期植入中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)。因為它們的設(shè)計和尺寸，他們可以安全地留在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中非常長的一段時間。本發(fā)明允許對任何不同的腦中心連續(xù)檢測神經(jīng)活動，從而測量中心內(nèi)的功能、活化模式和異常活動。然后，可以使用這些檢測來測試全身性或局部給予各種生物活性分子的效果。生物活性物質(zhì)包括例如通過受體活化發(fā)揮作用的物質(zhì)，以及介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)移的載體系統(tǒng)。通過誘導(dǎo)電極附近細胞內(nèi)特定基因的表達，可以產(chǎn)生長期的與藥理治療等價的效果，例如幾天或甚至幾星期，并且可以為了實驗或治療目的來永久改變許多基礎(chǔ)的細胞特性。例如，可以使用電極來長期監(jiān)測動物疼痛模型中，到大腦皮層的疼痛通路內(nèi)疼痛相關(guān)的信號。此外，因為它包埋了藥物，可以減少在植入過程中或植入后可能發(fā)生的并發(fā)癥，例如出血、感染、炎癥、凋亡等，并且如果沒有引起注意，會使得電極產(chǎn)生的結(jié)果的解釋復(fù)雜化。本發(fā)明的電極也可以用于記錄和刺激神經(jīng)纖維或以及它們在周圍神經(jīng)系統(tǒng)(PNS) 中的胞體也可以聯(lián)用電刺激/記錄和藥物遞送。因為在植入過程中用于局部藥物遞送的包埋裝置在構(gòu)造上是固定在電極上的，可以包埋各種生物活性分子，并且檢測它們在組織上的局部和遠程效果。采用本發(fā)明來同時檢測各種不同類型的生物活性分子在中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)上的效果，是一種特別有用的應(yīng)用。如果本發(fā)明的不同電極的涂層包含不同的生物活性分子/藥物，因為這些藥物可以靠近各自的電極釋放，可以實現(xiàn)這一目的。使用電極束或電極/電極束陣列，其中獨立記錄電極包被有不同生物活性物質(zhì)，從而可以高通量的篩選多個潛在治療藥物的效果。這樣的潛在藥物篩選也可與電刺激或生物活性分子釋放產(chǎn)生的刺激聯(lián)用。例如，可以同時記錄不同生物分子對神經(jīng)毒素從包埋藥物的隔室中主動或被動局部釋放造成的病理活性的影響。記錄和關(guān)鍵分子釋放聯(lián)用可用于研究在完好的功能回路中分子操控的生理效果——例如操控在天然情況下學(xué)習(xí)相關(guān)的信號通路。對于特殊生理或藥理相關(guān)分子的濃度的伏安檢測(時間分辨率以毫秒計)。這使得可以在行為完好的動物中實施跟蹤例如藥物對于特定分子的濃度的影響。檢測神經(jīng)遞質(zhì) (例如多巴胺，五羥色胺，去甲腎上腺素，乙酰膽堿，神經(jīng)肽等)釋放和記錄/刺激聯(lián)用，可用于研究疾病的進程。檢測釋放也可用于構(gòu)建反饋系統(tǒng)。例如，通過檢測多巴胺的釋放，可以構(gòu)建出當其表現(xiàn)不好時刺激多巴胺功能性神經(jīng)元的系統(tǒng)。本發(fā)明可用于治療外科手術(shù)期間或中風后的出血——通過在出血時聯(lián)用造成組織凝血的電刺激和產(chǎn)生血管收縮和促進凝血的藥物局部釋放聯(lián)用。用作電腦與神經(jīng)假體裝置之間相互作用的界面。在周圍神經(jīng)系統(tǒng)損傷的患者中， 可用于記錄來自中樞神經(jīng)系統(tǒng)的命令信號。然后可以用計算機程序翻譯這些信號，并且用這些信號來指導(dǎo)神經(jīng)假體的活性，例如假手或假腳，引導(dǎo)肌肉和器官的刺激，例如膀胱和腸。本發(fā)明的植入電極也可用于監(jiān)測例如進行外科手術(shù)的患者、傷殘的或衰老的患者、以及連有健康監(jiān)護系統(tǒng)的患者的健康狀況，從而改善對患者的護理。本發(fā)明的電極可以通過有線連接或是遙感設(shè)備與各種檢測設(shè)備通信，例如放大器、刺激器和電腦。用于控制內(nèi)分泌和外分泌組織的功能。在激素分泌或調(diào)控缺陷的患者中，可以用本發(fā)明的電極、電極束或電極和/或電極束陣列來控制從外分泌或內(nèi)分泌組織或控制這些器官的腦結(jié)構(gòu)的激素分泌，所述腦結(jié)構(gòu)例如海馬體和中央腦干核群。藥物遞送和電刺激/ 記錄聯(lián)用可用于神經(jīng)系統(tǒng)的科學(xué)研究和組織反應(yīng)的研究。
權(quán)利要求
1.一種用于插入軟組織的醫(yī)療微電極，包括導(dǎo)電的狹長電極體，所述電極體具有第一近端和第二遠端，所述電極體包括從其遠端延伸出來的頂端區(qū)段，從所述頂端區(qū)段向近端方向延伸的主體區(qū)段，以及任選的從所述主體區(qū)段向近端方向延伸的耦聯(lián)區(qū)段，其中所述頂端區(qū)段、主體區(qū)段以及任選的耦聯(lián)區(qū)段包埋在第一電極基質(zhì)元件中，所述第一電極基質(zhì)元件基本剛性、生物相容并且在體液中可溶或可生物降解，還包括下列元件中的或兩個所述第一電極基質(zhì)元件上的延遲溶解層；位于所述第一電極基質(zhì)元件和所述電極之間的第二電極基質(zhì)元件；其中，一旦所述第一電極基質(zhì)元件溶解或生物降解后能夠釋放的藥物包含在所述第一電極基質(zhì)元件或第二電極基質(zhì)元件中。
2.如權(quán)利要求1所述的微電極，包括位于所述頂端區(qū)段的錨定裝置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的微電極，其特征在于，所述電極體包括不導(dǎo)電的芯體，所述芯體上的一個或多個導(dǎo)電層，所述一個或多個導(dǎo)電層上的絕緣層，以及任選地，垂直于所述芯體穿過所述絕緣層而允許與所述一個或多個導(dǎo)電層電接觸的一個或數(shù)個通道。
4.如權(quán)利要求1到3中任一項所述的微電極，其特征在于，所述頂端區(qū)段、所述主體區(qū)段、以及如果存在的話所述錨定裝置都完全包埋在所述第一電極基質(zhì)元件中。
5.如權(quán)利要求1到4中任一項所述的微電極，其特征在于，所述第一電極基質(zhì)元件包括兩個或更多個溶解或降解速率不同的區(qū)段。
6.如權(quán)利要求1到5中任一項所述的微電極，其特征在于，所述電極體的直徑為約10_7 米到約10_4米。
7.如權(quán)利要求1到6中任一項所述的微電極，其特征在于，所述藥物包含在微膠囊中或由可生物降解材料或在體液中可溶解材料制成的或桿中。
8.如權(quán)利要求1到7中任一項所述的微電極，其特征在于，所述主體區(qū)段包括一旦所述第一電極基質(zhì)元件溶解或降解后能夠相互間相對運動的部分，從而增加或縮短它們沿電極體的距離。
9.如權(quán)利要求1到9中任一項所述的微電極，其特征在于，所述第二電極基質(zhì)元件包括兩個或更多個區(qū)段。
10.如權(quán)利要求1到9中任一項所述的微電極，其特征在于，所述第一電極基質(zhì)元件包含第一藥物，所述第二電極基質(zhì)元件包含第二藥物。
11.醫(yī)療微電極束，其包括兩個或更多個如權(quán)利要求1到10中任一項所述的電極，它們的電極體基本上平行排列并且共享所述第一電極基質(zhì)元件或包括圍繞所述第一基質(zhì)元件的束基質(zhì)元件。
12.如權(quán)利要求11所述的微電極束，包括在所述共享的第一電極基質(zhì)元件或束基質(zhì)元件上的延遲溶解涂層。
13.如權(quán)利要求11或12所述的微電極束，其特征在于，所述兩個或更多個電極的近端基本位于同一平面上。
14.如權(quán)利要求11到13中任一項所述的微電極束，包括位于或靠近所述電極近端的捆扎裝置。
15.如權(quán)利要求11到14中任一項所述的微電極束，包括一個或多個光纖。
16.如權(quán)利要求11到15中任一項所述的微電極束，其特征在于，兩個或更多個第一或第二電極基質(zhì)元件包含不同量的藥物。
17.如權(quán)利要求11到15中任一項所述的微電極束，其特征在于，兩個或更多個第一或第二電極基質(zhì)元件的藥物釋放特性不同。
18.如權(quán)利要求11到17中任一項所述的微電極束，其具有用于束插入元件的可釋放的耦聯(lián)裝置。
19.醫(yī)療微電極或微電極束陣列，包括兩個或更多個如權(quán)利要求1到10中任一項所述的微電極或是兩個或更多個如權(quán)利要求11到18中任一項所述的微電極束，其中，所述兩個或更多個微電極或兩個或更多個微電極束相互間隔位于固體支持物的面上。
20.如權(quán)利要求19所述的陣列，其特征在于，所述兩個或更多個微電極或兩個或更多個微電極束包埋在基本剛性的生物相容性陣列基質(zhì)元件中，所述陣列基質(zhì)元件在體液中可溶或可生物降解。
21.如權(quán)利要求19所述的陣列，其特征在于，所述陣列基質(zhì)元件在所述體液中的溶解或降解速率要比所述第一電極基質(zhì)元件或束基質(zhì)元件的溶解或降解速率更快。
22.如權(quán)利要求19或20所述的陣列，包括在所述陣列基質(zhì)元件上的溶解或降解延遲涂層。
23.在患者或動物中，使用如權(quán)利要求1到10所述的微電極，如權(quán)利要求11到18所述的微電極束，以及如權(quán)利要求19到22所述的微電極或微電極束陣列，用于記錄腦和/或脊髓損傷后神經(jīng)元殘余的信號；刺激神經(jīng)元以補償缺失的功能；通過刺激鎮(zhèn)痛腦干中心來進行鎮(zhèn)痛；消除或減輕帕金森癥的顫抖和其他運動癥狀；通過刺激基底神經(jīng)節(jié)或相關(guān)核群來消除或減輕舞蹈癥或其他非自主運動；在阿爾茲海默癥或其他退行性疾病中通過刺激膽堿能和/或單胺能核群來促進記憶；通過刺激邊緣中心或其他腦區(qū)域來控制情緒、攻擊行為、焦慮、恐懼、情感、過度性行為、陽痿、進食障礙等；通過刺激大腦皮層或下行運動通路中殘存的連接使得中風或大腦和/或脊髓損傷后復(fù)原；通過刺激脊髓的相關(guān)部分在脊髓損傷后重新建立起對于如排尿和排便等脊柱功能的控制；通過刺激抑制脊柱上下行中心或合適的小腦區(qū)域來控制強直癥狀；通過刺激脊髓和腦中的相關(guān)核群來重建體感、聽覺、視覺和嗅覺。
24.在患者或動物中，聯(lián)合運用如權(quán)利要求1到10所述的微電極、如權(quán)利要求11到18 所述的微電極束以及如權(quán)利要求19到22所述的微電極或微電極束陣列的監(jiān)測和刺激應(yīng)用，用于通過植入癲癇病灶與遞送抗癲癇藥物或電脈沖的系統(tǒng)耦聯(lián)的電極來監(jiān)測癲癇發(fā)作；通過記錄中樞運動命令并刺激損傷遠端的運動系統(tǒng)的執(zhí)行部分來補償運動系統(tǒng)中的連接缺失；記錄血糖水平來控制激素釋放。
25.在患者或動物中，使用如權(quán)利要求1到10所述的微電極，如權(quán)利要求11到18所述的微電極束以及如權(quán)利要求19到22所述的微電極或微電極束陣列，用于局部損傷組織，尤其是腫瘤或異?；罨虬d癇發(fā)生神經(jīng)組織，使得足夠強度的電流通過所述電極、電極束或電極束陣列。
26.在生物醫(yī)療研究中，使用如權(quán)利要求1到10所述的微電極，如權(quán)利要求11到18所述的微電極束以及如權(quán)利要求19到22所述的微電極或微電極束陣列，用于研究腦和脊髓的正常和病理功能，尤其是長時間研究。
27.在帶有神經(jīng)假體裝置的患者中，使用如權(quán)利要求1到10所述的微電極，如權(quán)利要求11到18所述的微電極束以及如權(quán)利要求19到22所述的微電極或微電極束陣列，作為神經(jīng)和所述裝置之間的接口。
28.在患者中，使用如權(quán)利要求1到10所述的微電極，如權(quán)利要求11到18所述的微電極束以及如權(quán)利要求19到22所述的微電極或微電極束陣列，用于控制內(nèi)分泌或外分泌器官的功能，例如控制激素分泌。
29.一種將柔性醫(yī)療微電極按照所需構(gòu)造插入或植入組織中的方法，包括提供至少部分包埋到基本剛性、生物相容性的水溶性或可生物降解基質(zhì)中的按照所需構(gòu)造的如權(quán)利要求1到10中任一項所述的電極，所述基質(zhì)包含能釋放到體液中的藥物；將所述基質(zhì)包埋的電極插入或植入到組織中；允許基質(zhì)原位溶解或降解。
30.如權(quán)利要求四所述的方法，其特征在于，所述基質(zhì)包括溶解或降解速率較慢的近端區(qū)段和溶解或降解速率較快的遠端區(qū)段。
31.一種將如權(quán)利要求11到18中任一項所述的醫(yī)療電極束按照所需構(gòu)造插入或植入到組織中的方法，包括提供包埋在于體液中可溶或可降解的基本剛性、生物相容性的共享電極基質(zhì)中的按照所需構(gòu)造的電極束，所述共享電極基質(zhì)包含能夠釋放到體液中的藥物； 將所述基質(zhì)包埋的電極束插入或植入到組織中；允許共享電極基質(zhì)原位溶解或降解。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，所述共享電極基質(zhì)包括溶解或降解速率較慢的近端區(qū)段和溶解或降解速度較快的遠端區(qū)段。
33.一種將包埋在共有陣列基質(zhì)內(nèi)的如權(quán)利要求19到22中任一項所述的電極基質(zhì)包埋的醫(yī)療微電極或微電極束的陣列按照所需構(gòu)造插入或植入到組織中的方法，包括提供包埋在于體液中可溶或可生物降解的基本剛性的陣列基質(zhì)中的按照所需構(gòu)造的微電極或微電極束的陣列，所述陣列基質(zhì)包含能釋放到體液中的藥物；將所述基質(zhì)包埋的微電極或微電極束陣列插入或植入到組織中；允許電極/共享電極基質(zhì)和陣列基質(zhì)原位溶解或降解。
34.在患者中，使用如權(quán)利要求1到10所述的電極，如權(quán)利要求11到18所述的微電極束，或如權(quán)利要求19到22所述的微電極或微電極束陣列，用于控制一種或多種骨骼肌或心臟肌肉的功能。
全文摘要
一種醫(yī)療微電極，包括狹長電極體，所述電極體具有頂端區(qū)段、主體區(qū)段和任選的耦聯(lián)區(qū)段。頂端區(qū)段、主體區(qū)段和任選的耦聯(lián)區(qū)段可以包埋在第一電極基質(zhì)元件內(nèi)，所述第一電極基質(zhì)元件是基本剛性、生物相容并且在體液中是可溶的或可生物降解的。而且，微電極還包括延遲溶解層，所述延遲溶解層在第一電極基質(zhì)元件上和/或位于第一電極基質(zhì)元件和電極之間的第二電極基質(zhì)元件上。一旦第一電極基質(zhì)元件溶解或生物降解，由第一電極基質(zhì)元件或第二電極基質(zhì)元件所包含的藥物釋放到組織中。本文還公開了電極束和陣列以及它們的應(yīng)用。
文檔編號A61N1/05GK102458564SQ201080033703
公開日2012年5月16日 申請日期2010年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月9日
發(fā)明者F·埃克, 林斯邁耶 J·埃里克森, J·斯科恩博格, N·丹尼爾森, P·皮特森 申請人:神經(jīng)毫微股份公司