<p>(19)中华人民共和国国家知识产权局</p>
<p><em>CN103127608A</em></p>
<p>(12)发明专利申请</p>
<p>(10)申请公布号 CN 103127608 A</p>
<p>(43)申请公布日 2013.06.05</p>
<p>(21)申请号 201310022485.X</p>
<p>(22)申请日 2013.01.22</p>
<p>(71)申请人 清华大学</p>
<p>地址 100084 北京市海淀区 100084 信箱 82</p>
<p>分箱清华大学专利办公室</p>
<p>(72)发明人 金超</p>
<p>(74)专利代理机构 西安智大知识产权代理事务</p>
<p>所 61215</p>
<p>代理人 贾玉健</p>
<p>(51)Int.Cl.</p>
<p>A61N 1/05 (2006.01)</p>
<p>A01K 11/00 (2006.01)</p>
<p>权利要求书1页</p>
<p>权利要求书</p>
<p>1 页 说明书4页</p>
<p>说明书 4 页 附图2页</p>
<p>附图 2 页</p>
<p>(54) 发明名称</p>
<p>一种体内注射成型式电子装置的制造方法</p>
<p>(57) 摘要</p>
<p>CN 103127608 A</p>
<p>一种利用注射器直接注射成型的电子装置的</p>
<p>制造方法，由封装材料注射于体内固化形成特定</p>
<p>的封装区域，以及将导电性金属墨水、半导体性墨</p>
<p>水、绝缘型墨水、微小尺度器件及电源注射后形成</p>
<p>的电子装置元件，通过控制注射器的注射速度及</p>
<p>移位可形成一个或多个含封装的具有形状及功能</p>
<p>各异的电子装置，本发明所提出的注射成型式电</p>
<p>子装置制造方法，填补了柔性物体内直接构建电</p>
<p>子器件的技术空白，具有极大的便携性与低成本</p>
<p>性，更重要的是在软性物质对象体内具备柔性化、</p>
<p>适形化特征，具有良好的应用前景，同时本技术的</p>
<p>发展成熟还将极大推进植入式电子技术的进步。</p>
<p>CN 103127608 A</p>
<p>权 利</p>
<p>1/1 页</p>
<ol>
<li>一种体内注射成型式电子装置的制造方法，其特征在于，包括以下步骤 ：</li>
</ol>
<p>先使流体</p>
<p>封装材料（1）在体内形成局部制作区域（3），然后将导电性金属墨水（2）、半导体性墨水、绝</p>
<p>缘型墨水、微小尺度器件及电源注射入局部制作区域（3）内，通过控制注射器的注射速度</p>
<p>及移位，形成一个或一个以上含封装的具有形状及功能各异的电子装置（4），注射速度为</p>
<p>0.1mm/s~5mm/s，每次移位为 0.1mm~5mm ；</p>
<p>注射器械采用单腔体注射管型注射器械，或采用</p>
<p>同心套管 2~10 层腔体注射管型注射器械。</p>
<ol>
<li>根据权利要求 1 所述的一种体内注射成型式电子装置的制造方法，其特征在于 ：</li>
</ol>
<p>述封装材料（1）采用硅橡胶、水凝胶、胶原、PEG（聚乙二醇）或明胶，易于注射且具有良好绝</p>
<p>缘特性的固化成型材料，其遇水或受热后易于固化成型。</p>
<ol>
<li>根据权利要求 1 所述的一种体内注射成型式电子装置的制造方法，其特征在于 ：</li>
</ol>
<p>述导电性金属墨水（2）采用在室温条件下易于注射且可控的液态金属或合金材料，包括镓、</p>
<p>镓铟或镓铟锡合金。</p>
<ol>
<li>根据权利要求 1 所述的一种体内注射成型式电子装置的制造方法，其特征在于 ：</li>
</ol>
<p>述半导体性墨水为掺有 0wt% ～ 90wt% 质量百分比的 P 型或 N 型纳米半导体材料颗粒的有</p>
<p>机物或聚合物，有机物包括红荧烯 rubrene、并五苯 pentacene，聚合物包括聚 3- 己基噻吩</p>
<p>P3HT、聚 3,3’- 二烷基连四噻吩 PQT、聚 3 芳基胺 PTAA、梯形聚合物 BBL、非梯形聚合物 BBB。</p>
<ol>
<li>根据权利要求 1 所述的一种体内注射成型式电子装置的制造方法，其特征在于 ：</li>
</ol>
<p>述绝缘型墨水为有机物或聚合物，包括聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲脂</p>
<p>或聚乙烯苯酚。</p>
<ol>
<li>根据权利要求 1 所述的一种体内注射成型式电子装置的制造方法，其特征在于 ：</li>
</ol>
<p>述封装材料区域（3）的数目、形状及尺寸依据需要，通过一次或一次以上实现，或采用一枚</p>
<p>以上的注射器从不同处同时注射实现，注射时控制注射器注射速度与位移形成椭球、圆柱、</p>
<p>立方体或它们的组合。</p>
<ol>
<li>根据权利要求 1 所述的一种体内注射成型式电子装置的制造方法，其特征在于 ：</li>
</ol>
<p>述电子装置（4）依据需求功能，通过一次或一次以上注射实现，或采用一枚以上的注射器械</p>
<p>一次注射成型，注射时控制注射器械的注射速度与位移形成圆柱状、条状、网状、螺旋状或</p>
<p>它们的组合。</p>
<ol>
<li>根据权利要求 1 所述的一种体内注射成型式电子装置的制造方法，其特征在于 ：</li>
</ol>
<p>述电子装置（4）的功能依据需求，通过一次或一次以上注射，或采用一枚以上的注射器械一</p>
<p>次注入微小尺度器件及电源，来形成特定功能单元。</p>
<ol>
<li>根据权利要求 1 所述的一种体内注射成型式电子装置的制造方法，其特征在于 ：</li>
</ol>
<p>述封装区域（3）根据需求，还能够在局部区域采用导电材料与所选封装材料（1）混合作为</p>
<p>此电子装置输出电信号在体内的传导接口（6），导电材料包括纳米铜、铁材料。</p>
<ol>
<li>根据权利要求 1 所述的一种体内注射成型式电子装置的制造方法，其特征在于 ：</li>
</ol>
<p>述封装材料（1）在生物医学应用中所注入对象体内，选取具有生物相容性好、无毒且在生物</p>
<p>体内可控成型的 mTG 酶修饰明胶 ；</p>
<p>或使用 Alginate（藻朊酸盐）、GaCO3（碳酸钙）与 GDL（葡</p>
<p>萄糖酸内酯）的混合材料。</p>
<p>CN 103127608 A</p>
<p>1/4 页</p>
<p>一种体内注射成型式电子装置的制造方法</p>
<p>技术领域</p>
<p>本发明涉及皮下植入式电子技术领域，具体涉及一种体内注射成型式电子装置的</p>
<p>制造方法。</p>
<p>[0001]</p>
<p>背景技术</p>
<p>电子技术的发展与日趋成熟给现代生活带来急速的改变，便捷、快速已成为新时</p>
<p>代的代名词，特别是逐步兴起的物联网将带来更加便利的通信。作为物联网构建中重要的</p>
<p>电子装置，RFID（射频识别）可实现实时快速的对目标物品进行识别读写。针对所识别对象</p>
<p>的特性，学术界与工业界已发展出样式及功能各异的 RFID 目标标签（应答器）等电子器件。</p>
<p>其中，皮下植入式 RFID 被广泛应用于畜牧业中家畜的管理。然而，RFID 的传统电子制造方</p>
<p>法仍采用自下而上的制作方案，成型后的 RFID 电子标签通过封装再对家畜进行植入手术</p>
<p>才可实现应用。这样的制作与应用方案一方面增加了制造成本，另一方面生物体内封装及</p>
<p>植入手术在增加成本的同时也使得操作变得复杂，且通常采用的皮肤切口给生物学对象带</p>
<p>来较大痛苦和风险，不利于此项技术的应用扩展。</p>
<p>[0003]</p>
<p>另外，近年来植入式医疗设备，如脑起搏器、心脏起搏器等技术不断成熟使广大脑</p>
<p>中风、心血管疾病与糖尿病患者受益。但其复杂的制作工艺所产生的高昂成本也使很多患</p>
<p>者无力负担。特别是，植入式医疗设备使用过程繁琐、损失大，一般患者均需要完成手术开</p>
<p>刀、设备植入、开口缝合等一系列复杂的过程。这样一方面给患者带来身体疼痛与精神压</p>
<p>力，伤口还易造成大的感染风险，另一方面手术与设备运行支持（如电源消耗）等又无形中</p>
<p>给患者带来物质上的压力。</p>
<p>[0004]</p>
<p>因此，若能实现一种方便快捷的体内电子装置制备方法，将极大推进植入式电子</p>
<p>技术的进步，本发明提供直接注射成型的电子器件。这种体内注射成型直接构建电子器件</p>
<p>的概念和技术从未见于文献和专利。</p>
<p>[0002]</p>
<p>发明内容</p>
<p>[0005]</p>
<p>为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种体内注射成型式电子</p>
<p>装置的制造方法，具有极大的便携性与低成本性。</p>
<p>[0006]</p>
<p>为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为 ：</p>
<p>[0007]</p>
<p>一种体内注射成型式电子装置的制造方法，包括以下步骤 ：</p>
<p>先使流体封装材料 1</p>
<p>在体内形成局部制作区域 3，然后将导电性金属墨水 2、半导体性墨水、绝缘型墨水、微小尺</p>
<p>度器件及电源注射入局部制作区域 3 内，通过控制注射器的注射速度及移位，形成一个或</p>
<p>一个以上含封装的具有形状及功能各异的电子装置 4，注射速度为 0.1mm/s~5mm/s，每次移</p>
<p>位为 0.1mm~5mm ；</p>
<p>注射器械采用单腔体注射管型注射器械，或采用同心套管 2~10 层腔体注</p>
<p>射管型注射器械。</p>
<p>[0008]</p>
<p>所述封装材料 1 采用硅橡胶、水凝胶、胶原、PEG（聚乙二醇）或明胶，易于注射且具</p>
<p>有良好绝缘特性的固化成型材料，其遇水或受热后易于固化成型，由此可方便地控制成型</p>
<p>CN 103127608 A</p>
<p>2/4 页</p>
<p>速度和形状等参数。</p>
<p>[0009]</p>
<p>所述封装材料 1 在生物医学应用中所注入对象体内，选取具有更好生物相容性、</p>
<p>无毒且在生物体内可控成型的 mTG 酶修饰明胶 ；</p>
<p>或使用 Alginate（藻朊酸盐）、GaCO3（碳酸</p>
<p>钙）与 GDL（葡萄糖酸内酯）的混合材料。</p>

<hr>
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