聚對二甲苯涂層可以珍愛緊張的電子元件，許可設計人員進一步設計更小的裝配。

      目前有許多醫療器械都達到了微米甚至納米級別，帶來了十年前無法提供的種種上風。這些器械具有需警惕珍愛的內部電子元件（植入式或外部）。因為這些電子元件體積細小，沒有充足的重量進行沉降、噴涂或涂刷，因此無法采用常規的敷形珍愛涂層。一些細小的裝配還會受到氣隙、厚度不均以及許多涂層內在的其他因素的不良影響。對于植入式微電子元件來說，珍愛涂層還必須具有生物相容性。本文介紹聚對二甲苯敷形涂層如何為植入應用提供一種具有生物相容性的超薄涂覆選擇，尤其是對那些必要珍愛電子元件的應用。


      聚對二甲苯的應用

聚對二甲苯是一系列具有多晶線性性子的有機聚合涂層材料的類屬名。它們具有很好的每單位厚度絕緣屬性，并具有化學惰性。聚對二甲苯有多種類型，全都無需充填劑、穩固劑、溶劑、催化劑和塑化劑。因此，這些材料不會出現浸析、排氣或萃取題目。聚對二甲苯涂層之所以對珍愛植入式醫療器械有如此吸引力，首要因素是其生物相容性。聚對二甲苯用作醫療植入物的珍愛性涂層已有近40年的歷史。

       因為聚對二甲苯能氣相沉積，它可涂覆于極渺小的空間和孔隙。因為其分子級聚合作用，即一次一個分子附著于沉積外觀，聚對二甲苯涂層超薄，不會形成氣孔，并能敷形涂布于元件上。聚對二甲苯還能知足細小尺寸和極輕重量的裝配的嚴酷要求。任何用來珍愛微型裝配的材料都不得影響其體積或重量。聚對二甲苯不會明顯增長質量——這對微型植入裝配來說是特別很是關鍵的一個上風。
 

       聚對二甲苯涂層的一樣平常涂覆厚度在500 ?到75 ?m范圍內。例如，一個25-?m的聚對二甲苯涂層便具有能承受5000 V以上電壓的絕緣能力。其他涂層材料在如許的厚度是無法提供如許的電壓珍愛的。聚對二甲苯還能使脆弱絲焊的強度加強達10倍。待用聚對二甲苯涂覆的裝配在室溫條件下置于沉積室內。涂覆體系另一側的汽化器中放入一種稱為二聚體的粉末狀原材料。這種雙分子二聚體被加熱后直接升華為蒸汽。蒸汽被進一步加熱到極高溫度，二聚體蒸汽裂解成單分子蒸汽。該蒸汽隨后被轉移到環境溫度沉積室內，并在此自覺聚合，附著于所有外觀，形成一層超薄、均勻、片形聚對二甲苯膜。涂覆流程在一個受控真空條件下的密閉體系中進行。在整個流程中，沉積室與待涂覆件都保持處于室溫條件下。涂覆流程中不使用任何溶劑、催化劑或塑化劑，也不必要固化過程或其他步驟。

      因為沉積過程中無液相，因此不會產生彎月面、淤積、橋連等效應，這在很多液態涂料的使用過程中是很常見的。這確保了涂層的絕緣性能不受影響。聚對二甲苯涂層為分子級涂布，能按制造商指定的厚度均勻、敷形涂覆。因為聚對二甲苯由氣體形成，它能滲入每個孔隙，確保基板被完全包封，而不壅塞或橋連哪怕最小的開口。

      聚對二甲苯在植入物中的應用

      從模仿到數字電子技術的變化使得植入式醫療微型裝配的應用更為普遍，這為聚對二甲苯珍愛敷形涂層提供了一個理想的應用平臺。某些模仿裝配必要從外部進行人工設置或必要替換電池。這類裝配一樣平常為非植入式，如模仿助聽器中的裝配。在這類應用中，必要打開外殼或通過殼體轉動轉盤，因此無法使用聚對二甲苯涂層，但它可應用于內部的固定電子元件。不過，有許多植入式電子助聽器及外置電子助聽器都使用了數字技術。這些數字裝配通常沒有外置控件，且為無線操作。因此，這為無縫聚對二甲苯珍愛涂層的應用帶來了良機。

      隨著裝配尺寸的進一步渺小化，能從聚對二甲苯涂層受益的應用也越來越多。其中一個應用示例是植入式助視器和助聽器，這兩種裝配的設計每每都很渺小。

      助聽器。中耳包括一系列骨骼，即錘骨、砧骨、鐙骨，它們合稱為聽小骨，與內耳相連。這些骨骼的活動最終被轉換為耳蝸中的電旌旗燈號，刺激聽覺神經。當因為遺傳缺陷、疾病或損傷，鼓膜不振動這些骨骼時，大夫可以在砧骨處連接一塊細小的電磁鐵。這塊電磁鐵由植中聽后的聲音處理體系通電。當電磁鐵相應聲音而振動時，患者便能再次聽到聲音了。整個電磁線圈組件約為一粒米粒大小。因為尺寸很小，該裝配無法使用會明顯增長重量或厚度或者不具有生物相容性的任何材料涂覆。但是，氣相沉積的聚對二甲苯能珍愛該類裝配，由于它能形成微米級厚度的薄膜。

      該體系的另一組件植中聽后。該組件通過皮膚與外部的電子元件組實現電磁耦合，后者拾獲患者四周的聲音并將其處理成適當的旌旗燈號，最終到達電磁組件。皮下植入的電子裝配在很大程度上依靠聚對二甲苯的多種屬性——生物相容性、濕氣阻隔珍愛以及絕緣屬性。

      這類助聽器不應與耳蝸植入物相混淆。耳蝸植入物采用類似電子組件（外置組件和耳后植入組件），但是使用一條插中聽蝸的導線，沿線包含多個導體和電極。這些電極刺激耳蝸內的神經末梢以產生聽覺神經旌旗燈號，這些旌旗燈號被患者當作聲音感知。

      盡管硅樹脂也能用作這些應用中的珍愛涂層，但它形成的氣孔較多，而且涂層比聚對二甲苯要厚。也有其他聚合物因其絕緣屬性得到采用，但這些聚合物的涂層也比聚對二甲苯要厚。
 

      植入式助聽器逐步向外置助聽器變化，這些在耳道內和耳后工作的助聽器許多都有一個置中聽道的圓頂，用以將接收器（揚聲器）固定到位。圓頂一樣平常由模塑硅樹脂制成，成本低廉，但氣孔較多。這一特點使得圓頂會吸取來自耵聹（耳垢）和污物的體油，使硅樹脂很快變臟，帶來衛生題目，并影響美觀。使用聚對二甲苯涂覆時，圓頂硅樹脂的氣孔被密封，不會臟污，同時保持硅樹脂的柔性。聚對二甲苯涂層能防止出現不都雅的污跡，方便圓頂清潔，并能延伸圓頂使用壽命。

      聚對二甲苯對外置助聽器的電子元件部分尤其有效，由于這些裝配已從模仿情勢向數字情勢變化，并且一樣平常由計算機編程。當聽力學大夫或技師調節裝配時，電池被掏出，一根電纜被插入電池室中一個裸露的連接器，該連接器與計算機相連。對裝配的所有調整均由計算機和程序控制。除了電池之外，一樣平常沒有外置控件或與這些裝配的接觸。因為不存在外置的人工調節轉盤或控件，這些電子組件完全可以采用聚對二甲苯涂層。

      助視器聚對二甲苯涂層對眼植入裝配也有獨特上風，如用來替換缺陷天然晶體的人工晶體。它們還可應用于視網膜色素變性患者的助視裝配。

      視網膜色素變性是一種破壞周邊視力、使患者僅保留中間視覺的不可逆疾病。視網膜上有兩種感光細胞：視桿細胞和視錐細胞。視桿細胞集中分布在視網膜外圍，視錐細胞集中分布在視網膜的中間部位（即黃斑區）。視桿細胞幫助我們看到進入周邊或側邊視野的影像。它們還能幫助陰郁環境以及微光環境中的視覺。視錐細胞讓我們能感知顏色并看到中間視野內的邃密細節。

      視桿細胞和視錐細胞將光線刺激轉化為電脈沖，這些脈沖然后被傳遞至大腦，從而“看到”現實影像。視網膜色素變性的最常見特點是視桿細胞和視錐細胞漸漸變性。隨著疾病的進行，越來越多的視桿細胞發生變性，視力也漸漸喪失。助視裝配的開發人員和科研機構都在探求一種能刺激視網膜內神經末梢的方式，以重修視覺。

      目前正在研發的一種裝配具有一種特別的照相機，能捕捉外界影像，并將影像轉換成電子旌旗燈號，然后再將旌旗燈號發送到人眼（植入物即位于此）。患者佩戴一個旌旗燈號處理器和一副包含該照相機的特別眼鏡。

      目鏡組件包含電感線圈，用于將旌旗燈號傳遞到人眼。該組件中的電子元件能將經線圈耦合的旌旗燈號轉換為通過視網膜上連接的電極矩陣傳遞的旌旗燈號。該電極矩陣刺激視網膜神經以再現基本影像，與視頻表現器通過點陣勵磁生成畫面類似。受到刺激的神經末梢再通過視神經將初步影像發送到大腦。在這類應用中使用聚對二甲苯涂層能從多個方面幫助助視裝配設計人員。

      眼植入物約為火柴棍大小，一端是電子元件和線圈，另一端是電極矩陣。電子元件和線圈端置于虹膜與瞳孔后，電極矩陣則緊貼視網膜。裝配在眼球內工作，因此必須對眼睛內的液體有阻抗作用。聚對二甲苯涂層既能珍愛裝配不受眼睛心理機能的影響，又能珍愛眼睛不受裝配影響。涂層必須具有生物相容性，在不影響植入物尺寸或剛度的條件下提供絕緣和濕氣阻隔珍愛。

      這項技術的成功之處在于能產生和傳遞電旌旗燈號并重修影像。聚對二甲苯涂層充足薄，不影響裝配的柔性，許可裝配適合視網膜的曲率。

      該裝配能形成充足的亮暗對比，使患者能識別四周環境和人員。雖然這一技術能力遠未達到完美，與完全失明相比，仍能改善患者的生活質量，賦予他們更多自由。隨著這類裝配的進一步完美，設計人員將發現進步這些電極矩陣密度以改動影像的各種方式。

結   論

      使用聚對二甲苯敷形涂層許可設計人員設計、測試和改動更小的裝配。聚對二甲苯涂層提供具有生物相容性的一道屏障，能珍愛渺小裝配和組件，它們的化學惰性也讓植入式裝配和電子元件進一步受益。使用這類涂料能幫助設計人員確保將來裝配即使在體內這一嚴酷環境中也能充分發揮其功效。