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2026-08-31 00:00 美国韩国 论文发表 基础与方法 译自 EN

液态镓注入3D打印空心微针,软电极阻抗降千倍并记录到神经放电

内容概述 犹他大学、韩国江原大学与佐治亚大学的研究团队提出一种不用硅的神经微电极阵列制作方案,分2步完成,先用双光子聚合打印出可定制的软质聚合物3D微针,再把液态镓注入打印好的空心通道,让结构直接变成电极。该研究2026年8月31日发表于《ACS Sensors》。团队定义了“保持数”来预测液态镓在生理条件下能否稳定留在微针内。为解决镓表面天然氧化层带来的高阻抗,研究者在电极表面先修饰金纳米颗粒,再覆盖掺四氟硼酸根的PEDOT,阻抗降低约3个数量级,电化学稳定性也有改善。在无脊椎动物模型上的在体记录捕捉到了神经放电,且没有出现镓泄漏。
推荐理由 软电极的瓶颈一直在制造,硅基工艺形状受限,柔性材料又难做出三维微结构,这项工作用3D打印加液态金属把两个问题一起解决,虽然只在无脊椎动物上验证,但路线对长期植入电极有参考价值。

脑机百科消息(bciwiki.com),往3D打印的空心微针里注入液态金属就能做出软质神经电极,阻抗比裸镓降低约3个数量级,并在动物体内记录到神经放电,这是犹他大学、韩国江原大学与佐治亚大学研究团队的成果,该研究2026年8月31日发表于《ACS Sensors》。

传统硅基微加工做出了越来越精细的二维和三维神经微电极阵列,但硅本身的刚性限制了长期植入软组织所需的机械顺应性,也限制了几何形状的定制空间。研究团队改走无硅路线,分2步完成,先用双光子聚合打印出可定制的软质聚合物三维微针阵列,再把液态镓注入打印出的空心通道,完成电极功能化。团队还定义了一个“保持数”,用来预测液态镓在生理条件下能否稳定留在微针内。

镓表面天然生成的氧化层会带来高阻抗。研究者先在微电极表面修饰金纳米颗粒,再覆盖掺四氟硼酸根的PEDOT导电聚合物,阻抗降低约3个数量级,电化学稳定性也随之提高。在无脊椎动物模型上的在体记录捕捉到了神经放电活动,微电极没有出现镓泄漏。作者称,这一策略把液态金属电极整合进可定制的双光子聚合3D打印结构,为下一代软质生物电子器件提供了一个通用平台。

本文由 BCIwiki 根据公开信息撰写

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