电极的材料、大小和与组织接触界面的大小对刺激阻抗都有很大的影响，具有低阻抗、高电荷密度的耐腐蚀的金属铂、金和铱（Ir）是目前应用得比较广泛的电极材料。随着MEMS工艺的发展，电极表面的修饰和加工有效地改善了刺激电流的传输效率，也提高了电极在眼球组织内的稳定性。德国亚琛大学的W. Mokwa等人在视网膜上第三代假体（EPI-RET-3）的临床实验中制作了凸起的金电极，直径为100 μm，凸起高度25 μm，电极外层电镀氧化铱（IrOx）薄膜，使得最高电荷输入量增大到95 mC/cm2。电镀后的粗糙表面扩大了有效面积，从而增大了电荷输入量。

基于MEMS工艺的视网膜假体微电极采用的衬底材料可以分为硅树脂（例如PDMS），环氧基树脂和各种聚合物（包括聚酰亚胺、聚对二甲苯、聚氨酯等）三类。其中，聚对二甲苯具有良好的保形性，作为保护性涂层材料在生物医学领域应用广泛，其变体parylene C具有很低的化学渗透性，在眼球内的生物相容性良好，是优良的衬底材料。而聚酰亚胺用于微电极加工的成本更低、周期更短，是现阶段视觉假体临床实验中应用最广泛的衬底材料。

假体的3维结构扫描电镜图

视网膜假体的刺激电极主要分为两类：平面电极和3维或柱状电极。材料主要为稀有金属（铂、金、铱等）、金属复合物（TiN，IrOx等）、合金和导电聚合物等。理想的电极材料在承受较高电荷密度的同时，还要避免发生不可逆的电化学反应，包括金属的腐蚀和溶解、气体逸出和产生有毒化学物质。研究表明，铂、铱和铂铱合金相对其他材料具有更高的电容，因而常被用于制作长期植入的神经刺激电极。为了突破电荷注入量的限制，可以在电极表面电镀氧化铱薄膜，以此增大电化学表面积，但是频繁的电脉冲会导致氧化铱薄膜电荷密度水平的不稳定。另一类氮化钛涂层在较大的电压差情况下会受到破坏，甚至丧失电荷注入的性能。因此，希望研发更多诸如PEDOT的新型电极材料和导电聚合材料，使电极与组织接触面的电化学性能和表面结构能达到更理想的眼内植入和刺激的要求。


由于眼内视网膜的组织环境、视觉假体分辨率的要求以及刺激条件的参数控制等因素，视网膜薄膜电极的设计需要参考各方面的因素来进行适当的折衷、优化和改进。比如，在刺激阵列覆盖面积一定的情况下，如果增加刺激电极的数量，那么单个电极面积就会减小，从而导致阻抗的增加，因此不得不增大输出电流作为补偿，这样刺激芯片的功耗也会随之上升。另一方面，患者的病情是不断变化的，除了要求植入体具备长期的稳定性和生物相容性之外，还应当考虑到对刺激阈值的调节、电极阵列有效固定等重要问题。因为植入阵列如果与视网膜组织的贴合度不理想的话，会增加刺激阈值，甚至失效；而不同的个体和不同的病程也要求调节合适的刺激阈值，达到理想的刺激效果。由于部分生物放大的功能，相对视网膜上假体，视网膜下假体的刺激阈值要低一些，贴合度也相对好一些。


通过微传感器技术、材料科学和电子工程多方学科的交叉合作，视觉修复的研究在近几十年里取得了各方面的突破性进展，从最初植入16个刺激电极阵列发展到49个、60个，希望不久的将来能实现满足阅读和人脸识别最低要求的1000个电极的植入，为视网膜变性疾病致盲的患者带来福祉。尽管视网膜信息处理的机制还没有完全破解，微型电路设计、电极封装等工艺还有待完善，但是我们相信视网膜假体的研究在各相关领域研究者的不断努力和合作下，一定能够达到帮助盲人恢复视觉的目标。