针状脑部植入型神经电极作为连接神经组织与外部设备的关键部件,具有刺激神经元与记录细胞外电位、恢复受损神经等功能。研究和发展植入型神经电极对于神经系统的疾病的探索和治疗具有十分重要的意义,也对于神经电极的应用和推广具有深远的影响。神经电极的失效有两大主要原因:电极植入过程中造成的急性损伤和生物微动造成的慢性损伤。生物损伤将引发组织的免疫反应,从而导致电极导电性能变差而失效。本文选取了植入型神经电机的植入过程造成的组织损伤这一方面进行深入研究。本文基于神经电极植入损伤评估系统,模拟植入型电极的植入过程。基于柔顺机构优化神经电极的结构。以脑组织产生的最大应变与植入力作为衡量组织损伤的两大标准,对新型电极进行植入损伤比较研究。并对于该电极和流线型电极在不同的植入深度与植入速度的条件下引起的组织应变与植入力的大小进行比较,与传统商业电极进行对比。此外,为探讨神经电极植入条件对植入损伤的影响,对电极形状参数(电极楔形角)、植入条件(植入速度)、电极表面涂层(水凝胶涂层厚度)等主要影响因素对于神经电极的植入引起的脑组织损伤进行两两比较及综合分析。最后,设计并制作了一种带有青蒿素的电极涂层。基于该神经电极模拟植入损伤平台,将带有该涂层的神经电极模型和带有水凝胶包裹青蒿素涂层的神经电极模型进行模拟植入损伤对比。本文研究结果如下:(1)在植入深度为3和4.5mm时在减小组织应变及力学性能方面优势均较为明显。(2)对于流线型电极和减振神经电极,植入深度为3mm和4.5mm时,随着植入速度的增加,植入引起的最大组织应变呈先增大后减小的变化规律。流线型神经电极引起的组织损伤均小于其他两种电极最大组织应变和最大植入力)。减振电极引起的植入力随植入速度的变化而变化相对较小。就植入过程而言,较高的植入速率将导致较深植入深度(4.5mm)的组织损伤加重。(3)三个主要因素对组织损伤影响的顺序依次为:尖端角度>涂层厚度>植入速度。在本研究考虑的参数范围内,最优参数组合为:(30°,无涂层的裸电极以及植入速度为2mm/s)比最差参数组合(尖端楔形角为60°,水凝胶涂层浸涂次数为4次以及植入速度为1mm/s)最大组织应变减少了36.8%,最大植入力减小了24.2%。(4)植入速度分别为0.5mm/s、1mm/s、1.5mm/s、2mm/s情况下用聚乙烯醇水凝胶作为青蒿素的载药涂层的电极所造成的最大组织应变比涂有β-环糊精包裹青蒿素涂层所造成的分别小3.0%、5.2%、12.6%、14.0%,电极所受的最大植入力分别小3.7%~6.2%不等。