聚对二甲苯涂层可以珍爱紧张的电子元件，许可设计人员进一步设计更小的装配。

      目前有许多医疗器械都达到了微米甚至纳米级别，带来了十年前无法提供的种种上风。这些器械具有需警惕珍爱的内部电子元件（植入式或外部）。因为这些电子元件体积细小，没有充足的重量进行沉降、喷涂或涂刷，因此无法采用常规的敷形珍爱涂层。一些细小的装配还会受到气隙、厚度不均以及许多涂层内在的其他因素的不良影响。对于植入式微电子元件来说，珍爱涂层还必须具有生物相容性。本文介绍聚对二甲苯敷形涂层如何为植入应用提供一种具有生物相容性的超薄涂覆选择，尤其是对那些必要珍爱电子元件的应用。


      聚对二甲苯的应用

聚对二甲苯是一系列具有多晶线性性子的有机聚合涂层材料的类属名。它们具有很好的每单位厚度绝缘属性，并具有化学惰性。聚对二甲苯有多种类型，全都无需充填剂、稳固剂、溶剂、催化剂和塑化剂。因此，这些材料不会出现浸析、排气或萃取题目。聚对二甲苯涂层之所以对珍爱植入式医疗器械有如此吸引力，首要因素是其生物相容性。聚对二甲苯用作医疗植入物的珍爱性涂层已有近40年的历史。

       因为聚对二甲苯能气相沉积，它可涂覆于极渺小的空间和孔隙。因为其分子级聚合作用，即一次一个分子附着于沉积外观，聚对二甲苯涂层超薄，不会形成气孔，并能敷形涂布于元件上。聚对二甲苯还能知足细小尺寸和极轻重量的装配的严酷要求。任何用来珍爱微型装配的材料都不得影响其体积或重量。聚对二甲苯不会明显增长质量——这对微型植入装配来说是特别很是关键的一个上风。
 

       聚对二甲苯涂层的一样平常涂覆厚度在500 ?到75 ?m范围内。例如，一个25-?m的聚对二甲苯涂层便具有能承受5000 V以上电压的绝缘能力。其他涂层材料在如许的厚度是无法提供如许的电压珍爱的。聚对二甲苯还能使脆弱丝焊的强度加强达10倍。待用聚对二甲苯涂覆的装配在室温条件下置于沉积室内。涂覆体系另一侧的汽化器中放入一种称为二聚体的粉末状原材料。这种双分子二聚体被加热后直接升华为蒸汽。蒸汽被进一步加热到极高温度，二聚体蒸汽裂解成单分子蒸汽。该蒸汽随后被转移到环境温度沉积室内，并在此自觉聚合，附着于所有外观，形成一层超薄、均匀、片形聚对二甲苯膜。涂覆流程在一个受控真空条件下的密闭体系中进行。在整个流程中，沉积室与待涂覆件都保持处于室温条件下。涂覆流程中不使用任何溶剂、催化剂或塑化剂，也不必要固化过程或其他步骤。

      因为沉积过程中无液相，因此不会产生弯月面、淤积、桥连等效应，这在很多液态涂料的使用过程中是很常见的。这确保了涂层的绝缘性能不受影响。聚对二甲苯涂层为分子级涂布，能按制造商指定的厚度均匀、敷形涂覆。因为聚对二甲苯由气体形成，它能渗入每个孔隙，确保基板被完全包封，而不壅塞或桥连哪怕最小的开口。

      聚对二甲苯在植入物中的应用

      从模仿到数字电子技术的变化使得植入式医疗微型装配的应用更为普遍，这为聚对二甲苯珍爱敷形涂层提供了一个理想的应用平台。某些模仿装配必要从外部进行人工设置或必要替换电池。这类装配一样平常为非植入式，如模仿助听器中的装配。在这类应用中，必要打开外壳或通过壳体转动转盘，因此无法使用聚对二甲苯涂层，但它可应用于内部的固定电子元件。不过，有许多植入式电子助听器及外置电子助听器都使用了数字技术。这些数字装配通常没有外置控件，且为无线操作。因此，这为无缝聚对二甲苯珍爱涂层的应用带来了良机。

      随着装配尺寸的进一步渺小化，能从聚对二甲苯涂层受益的应用也越来越多。其中一个应用示例是植入式助视器和助听器，这两种装配的设计每每都很渺小。

      助听器。中耳包括一系列骨骼，即锤骨、砧骨、镫骨，它们合称为听小骨，与内耳相连。这些骨骼的活动最终被转换为耳蜗中的电旌旗灯号，刺激听觉神经。当因为遗传缺陷、疾病或损伤，鼓膜不振动这些骨骼时，大夫可以在砧骨处连接一块细小的电磁铁。这块电磁铁由植中听后的声音处理体系通电。当电磁铁相应声音而振动时，患者便能再次听到声音了。整个电磁线圈组件约为一粒米粒大小。因为尺寸很小，该装配无法使用会明显增长重量或厚度或者不具有生物相容性的任何材料涂覆。但是，气相沉积的聚对二甲苯能珍爱该类装配，由于它能形成微米级厚度的薄膜。

      该体系的另一组件植中听后。该组件通过皮肤与外部的电子元件组实现电磁耦合，后者拾获患者四周的声音并将其处理成适当的旌旗灯号，最终到达电磁组件。皮下植入的电子装配在很大程度上依靠聚对二甲苯的多种属性——生物相容性、湿气阻隔珍爱以及绝缘属性。

      这类助听器不应与耳蜗植入物相混淆。耳蜗植入物采用类似电子组件（外置组件和耳后植入组件），但是使用一条插中听蜗的导线，沿线包含多个导体和电极。这些电极刺激耳蜗内的神经末梢以产生听觉神经旌旗灯号，这些旌旗灯号被患者当作声音感知。

      尽管硅树脂也能用作这些应用中的珍爱涂层，但它形成的气孔较多，而且涂层比聚对二甲苯要厚。也有其他聚合物因其绝缘属性得到采用，但这些聚合物的涂层也比聚对二甲苯要厚。
 

      植入式助听器逐步向外置助听器变化，这些在耳道内和耳后工作的助听器许多都有一个置中听道的圆顶，用以将接收器（扬声器）固定到位。圆顶一样平常由模塑硅树脂制成，成本低廉，但气孔较多。这一特点使得圆顶会吸取来自耵聍（耳垢）和污物的体油，使硅树脂很快变脏，带来卫生题目，并影响美观。使用聚对二甲苯涂覆时，圆顶硅树脂的气孔被密封，不会脏污，同时保持硅树脂的柔性。聚对二甲苯涂层能防止出现不都雅的污迹，方便圆顶清洁，并能延伸圆顶使用寿命。

      聚对二甲苯对外置助听器的电子元件部分尤其有效，由于这些装配已从模仿情势向数字情势变化，并且一样平常由计算机编程。当听力学大夫或技师调节装配时，电池被掏出，一根电缆被插入电池室中一个裸露的连接器，该连接器与计算机相连。对装配的所有调整均由计算机和程序控制。除了电池之外，一样平常没有外置控件或与这些装配的接触。因为不存在外置的人工调节转盘或控件，这些电子组件完全可以采用聚对二甲苯涂层。

      助视器聚对二甲苯涂层对眼植入装配也有独特上风，如用来替换缺陷天然晶体的人工晶体。它们还可应用于视网膜色素变性患者的助视装配。

      视网膜色素变性是一种破坏周边视力、使患者仅保留中间视觉的不可逆疾病。视网膜上有两种感光细胞：视杆细胞和视锥细胞。视杆细胞集中分布在视网膜外围，视锥细胞集中分布在视网膜的中间部位（即黄斑区）。视杆细胞帮助我们看到进入周边或侧边视野的影像。它们还能帮助阴郁环境以及微光环境中的视觉。视锥细胞让我们能感知颜色并看到中间视野内的邃密细节。

      视杆细胞和视锥细胞将光线刺激转化为电脉冲，这些脉冲然后被传递至大脑，从而“看到”现实影像。视网膜色素变性的最常见特点是视杆细胞和视锥细胞渐渐变性。随着疾病的进行，越来越多的视杆细胞发生变性，视力也渐渐丧失。助视装配的开发人员和科研机构都在探求一种能刺激视网膜内神经末梢的方式，以重修视觉。

      目前正在研发的一种装配具有一种特别的照相机，能捕捉外界影像，并将影像转换成电子旌旗灯号，然后再将旌旗灯号发送到人眼（植入物即位于此）。患者佩戴一个旌旗灯号处理器和一副包含该照相机的特别眼镜。

      目镜组件包含电感线圈，用于将旌旗灯号传递到人眼。该组件中的电子元件能将经线圈耦合的旌旗灯号转换为通过视网膜上连接的电极矩阵传递的旌旗灯号。该电极矩阵刺激视网膜神经以再现基本影像，与视频表现器通过点阵励磁生成画面类似。受到刺激的神经末梢再通过视神经将初步影像发送到大脑。在这类应用中使用聚对二甲苯涂层能从多个方面帮助助视装配设计人员。

      眼植入物约为火柴棍大小，一端是电子元件和线圈，另一端是电极矩阵。电子元件和线圈端置于虹膜与瞳孔后，电极矩阵则紧贴视网膜。装配在眼球内工作，因此必须对眼睛内的液体有阻抗作用。聚对二甲苯涂层既能珍爱装配不受眼睛心理机能的影响，又能珍爱眼睛不受装配影响。涂层必须具有生物相容性，在不影响植入物尺寸或刚度的条件下提供绝缘和湿气阻隔珍爱。

      这项技术的成功之处在于能产生和传递电旌旗灯号并重修影像。聚对二甲苯涂层充足薄，不影响装配的柔性，许可装配适合视网膜的曲率。

      该装配能形成充足的亮暗对比，使患者能识别四周环境和人员。虽然这一技术能力远未达到完美，与完全失明相比，仍能改善患者的生活质量，赋予他们更多自由。随着这类装配的进一步完美，设计人员将发现进步这些电极矩阵密度以改动影像的各种方式。

结   论

      使用聚对二甲苯敷形涂层许可设计人员设计、测试和改动更小的装配。聚对二甲苯涂层提供具有生物相容性的一道屏障，能珍爱渺小装配和组件，它们的化学惰性也让植入式装配和电子元件进一步受益。使用这类涂料能帮助设计人员确保将来装配即使在体内这一严酷环境中也能充分发挥其功效。