多通道植入式神经刺激微电极阵列是目前进行神经科学研究的关键部件，具有重要的研究价值和学术意义。基于微机电系统(MEMS)工艺制作的多通道神经刺激微电极阵列具有通道一致性高、成本低、可重复性强等优点，成为国际上的一个研究热点，目前国内还没有此方面研究内容的正式报道。本项目采用硅材料作为微电极主体，使用生物相容性较好的聚合物作为表面涂敷层，研究制作神经刺激微电极阵列，开发行之有效的MEMS制作工艺。研究微电极与生物组织接口的作用机制，从理论上确定刺激微电极结构与刺激点尺寸。完成微电极物理参数以及电化学参数的体外评估，并通过动物试验对微电极进行在体评估，研究其失效机理，进而成功地制作出安全可靠的、可长期植入的神经刺激微电极。这将对我国乃至国际上神经工程或神经修复研究具有重大而深远的意义，不仅可以改进传统的医疗手段，推动医疗设备的创新，也会为经济发展提供新的动力支持。

视觉假体是一种可将图像信息处理、编码，通过微电极阵列对视觉神经系统进行刺激，从而在视觉中枢产生人工视觉，恢复盲人视力的一种人工器官。基于微机电系统(MEMS)工艺制作的多通道植入式神经刺激微电极阵列直接与生物组织相接触，是视觉假体的关键部件。本项目研究了基于SOI(silicon on insulator)硅片或聚酰亚胺的刺激微电极阵列的MEMS加工关键技术；通过力学分析，研究了有限元方法在微电极阵列优化设计方面的应用；通过对电极-电解液界面的特性分析，研究了微电极的电化学特性；通过动物实验对微电极阵列进行功能验证。研制了四或十六通道MEMS刺激微电极阵列，电极厚度为10微米或15微米，1 kHz下硅微电极阻抗平均值为5 kΩ。研究结果表明基于硅或聚酰亚胺材料制作的多通道MEMS微电极阵列可以植入到动物的视神经、脉络膜上腔和视网膜上部位，通过微电极对神经组织进行刺激，可以在家兔的视皮层记录到电刺激诱发的响应。体外实验表明聚酰亚胺材料具有良好的生物相容性。MEMS微电极的性能优劣直接影响到视觉修复的有效性和可靠性，对其研究具有重要学术意义，也将促进我国在高端医疗器械领域的发展。