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Langzeitstabile Verkapselungsschichten mit integriertem Feuchtesensor für aktive Mikroimplantate
Für die Therapie- und Diagnoseverfahren neuronaler Erkrankungen werden vermehrt elektrisch aktive Implantate entwickelt und klinisch getestet, wie beispielsweise Netzhautimplantate zur Wiederherstellung von Sehvermögen und Hirnimplantate zur invasiven Epilepsiediagnostik. Aufgrund der für diese Anwendungen erforderlichen Miniaturisierung und mechanisch flexiblen Bauformen müssen flexible und diffusionsdichte Verkapselungsschichtsysteme entwickelt werden, die ein Eindringen von Körperflüssigkeit an
DC-spannungsführenden Elektronikkomponenten und damit den Ausfall der Mikroimplantate durch Korrosion verhindern. Das NMI hat in Zusammenarbeit mit IMTEK ein Verfahren entwickelt, welches durch eine geeignete Wahl und Kombination von biokompatiblen Polymeren (Polyimid, Parylen) und anorganischen Wasserdampfbarriereschichten die Herstellung einer flexiblen und langzeitstabilen Verkapselungsschicht erlaubt. Mit Hilfe von flexiblen Dünnschichtfeuchtesensoren kann die Dichtigkeit der Verkapselungsschichten kostengünstig bestimmt werden. Die Feuchtesensoren sollen später zur Überwachung der Implantatfunktion in reale Implantate integriert werden.
WOMag 12/2012 Weinmann, Michael; Nisch, Wilfried; Stett, Alfred; Bucher, Volker
Encapsulating layers with long-term stability and integrated moisture sensor for active micro-implants
Electrically active implants are being increasingly developed and clinically tested for the treatment and diagnosis of neural diseases. These include retinal implants for restoration of vision and brain implants for invasive diagnosis of epilepsy. Given the miniaturisation required in such applications and the mechanical flexibility with which they are designed, flexible and impermeable encapsulation coatings have been developed. These prevent ingress of body fluids which would interfere with the DC voltage-powered electronics and also act to prevent corrosion. A process is presented by means of which a selection and combination of biocompatible polymers (polyimide, parylene) and inorganic water vapour barrier layers allow construction of flexible encapsulants with long-term stability. In addition, the formation and characterisation of flexible, thin-film humidity sensors is described. Using these, the integrity of the encapsulating layers can be cost-effectively monitored. These moisture sensors will, in due course, be incorporated into actual implants, there to monitor their functioning.
