电极材料

中国科学院理化技术研究所等机构的研究者研制出一种苯甲氧羰基取代的聚（鸟氨酸-交替-甘氨酸）界面材料，简称OGCbz，用于神经电极表面。作者称，兼具长期电生理记录与表面生物功能化调控能力的神经电极，对神经系统疾病的诊断与治疗有价值，而免疫介导的异物反应是主要障碍，胶质瘢痕会像水泥一样把植入体包裹起来，严重影响功能。该界面自身抗生物污损、抗免疫排斥，且不损害电学性能。把苯甲氧羰基替换为其他功能基团后，材料在保持抗污与生物相容特性的同时获得相应功能，作者以多肽序列IKVAV和抗体西妥昔单抗作为概念验证，分别赋予界面亲神经元与抑制肿瘤细胞增殖的能力。作者称，在为期六个月的体内植入中，经IKVAV功能化的电极使用寿命明显延长，电生理信号保真度改善。

《SmartMat》2026年8月31日发表柔性植入式脑机接口电极的材料与结构设计综述。文章指出，植入式脑机接口正在经历一场范式转变，从刚性硅架构转向柔软、结构上可自适应的系统，以求与神经组织实现无缝的长期整合。综述认为，这一转变由材料科学与微纳加工的突破推动，使新一代系统获得了此前难以达到的机械顺应性、稳固的界面粘附与高保真信号采集能力。电极与组织界面的长期稳定性，一直是侵入式脑机接口最核心的瓶颈之一。

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。

西安交通大学附属医院与生物医学信息工程教育部重点实验室的研究团队在《Biofabrication》发表研究，开发了一种基于静电纺丝PLCL与喷墨打印还原氧化石墨烯（rGO）/生长因子微图案的体外筛选平台。该平台可同时调控导电、生化和拓扑线索，用于筛选打印层数、喷嘴配置和电场强度。实验显示，150 mV/cm直流电刺激下，PC-12细胞的神经元样突起生长和排列优于无刺激或300 mV/cm条件。

SpikeGadgets公司发布消息称，其硬件通过低延迟以太网和TrodesNetwork API，支持研究人员在毫秒级时间内检测神经活动模式并触发扰动。加州大学旧金山分校（UCSF）的两项研究展示了该技术的应用：一项通过连续解码大鼠海马群体活动，实现神经反馈系统，使大鼠学会主动生成特定记忆表征以获得奖励；另一项通过实时触发theta相位特异性光遗传刺激，分离了theta节律与replay过程，揭示了二者在机制上的可分离性。

研究者提出一种仿树突分级结构的有机生物电子界面，用于与神经元整合。作者指出，脑机接口依赖活体神经元与人工材料之间紧密的电学通讯，而常规电极结构与神经组织在形态上差异明显，限制了细胞与电极的稳定耦合和长期记录；导电聚合物与微结构界面此前各自改善了神经电极的电化学与生物学性质。该研究为预印本，尚未经过同行评审，其提出的界面结构能否真正改善长期耦合稳定性有待验证。

华盛顿大学的研究人员开发了一种机械柔顺、精密多孔的脑植入物，在大鼠脑中植入4周后，相比固体水凝胶棒，多孔支架周围的星形胶质细胞包裹减少，更柔软的水凝胶降低了促炎性巨噬细胞极化，并在孔隙内观察到新生血管、神经元标志物和神经发生。该研究为减少胶质瘢痕、改善植入式中枢神经系统治疗的再生效果提供了潜在策略。

该研究利用空间蛋白质组学评估植入4周的小鼠皮层内非功能性微电极周围组织，考察载有治疗药物、可控释放的二氧化钛纳米管阵列（TNA）涂层探针周围的神经元完整性、免疫细胞激活与局部细胞因子表达。研究背景指出，皮层内微电极（IME）长期记录稳定性受神经炎症反应限制，血脑屏障破坏可致肠道源性细菌易位至植入位点并维持慢性炎症；此前工程化的TNA涂层已显著降低植入界面微生物丰度。本研究利用TNA的治疗载药与可控释放能力进一步缓解剩余神经炎症，结果显示TNA提供了可局部调控神经免疫微环境的多功能、可调界面，有望实现长期可靠的皮层内微电极记录，并为未来功能记录与刺激探针的设计提供依据。

研究者评估了氧化钌（RuOx）涂层非晶碳化硅微电极阵列用于皮层内微刺激（ICMS）的长期稳定性。在25周慢性植入期内，以啮齿类go/no-go行为范式每周测量行为学、电化学与局部电生理指标，感知阈值呈指数式下降并在植入后第九周稳定在约0.4 nC/ph每电极（16电极同时多通道刺激），行为表现始终较高（约91%），反应时间稳定，可靠的感觉感知持续至25周。研究者认为，氧化钌是适用于未来皮层内微刺激应用的耐用电极涂层材料。

一项预印本研究展示了一种利用植入式神经接口长期监测胶质瘤进展的平台。在多种小鼠品系和胶质瘤模型中，肿瘤进展始终与肿瘤微环境的伽马频段神经活动升高相关；机器学习模型可根据慢性神经记录预测肿瘤负荷，并利用伽马神经轨迹预测个体肿瘤生长速率。该研究由Coherence Neuro Global, Inc.等机构的研究人员完成，于2026年7月9日上传至bioRxiv，尚未经过同行评审。

脑机接口公司INBRAIN Neuroelectronics宣布与微软达成合作，将利用微软的大语言模型和数据分析工具，使其脑机接口能够实时自适应。INBRAIN Neuroelectronics是一家开发石墨烯电极脑机接口的公司，技术路线覆盖侵入式与非侵入式应用，致力于神经系统疾病的治疗。该公司近期还与梅奥诊所合作，加速神经系统疾病脑机接口疗法的临床开发与商业化，并正在开展由研究者主导的临床试验。此次合作标志着科技巨头的大模型能力开始进入脑机接口的信号解码环节，是脑机接口产业与AI深度融合的信号。

该研究提出一种可注射、原位成胶的多功能水凝胶，用于解决微ECoG皮层记录中的硬膜屏障破坏、皮层微动削弱装置-组织耦合与生物污染引发异物反应等失效模式。水凝胶结合多巴胺接枝海藻酸钠与支化聚乙烯亚胺，形成抗非特异性蛋白吸附且具儿茶酚介导湿粘附的准两性离子网络，通过双重大分子交联在手术兼容条件下快速凝胶化，无需依赖可扩散的小分子单体。与128通道柔性微ECoG网格阵列整合后，该平台在3周的早期慢性期内降低了胶质激活与纤维化包裹，并保持稳定、高保真的皮层记录。作者认为，在单一界面材料中协同设计屏障修复、界面粘附与抗污保护，可改善长期功能。

该研究将负载地塞米松的二氧化钛纳米管阵列（TNA）转移到力学自适应聚合物纳米复合（NC）基底上，在小鼠模型中评估硅、NC、TNA-NC Empty和TNA-NC DEX四种植入物（每组10只）在2周和4周时对皮层内微电极神经炎症的影响。结果显示，2周时各植入物的基因表达谱大体相似，反映早期急性损伤反应；4周时表达模式分化，基于NC的植入物较刚性硅植入物表现出更少的差异表达神经炎症基因，其中TNA-NC Empty改善最明显，而地塞米松组未见额外改善，提示药物递送仍需优化。作者认为，向柔性材料添加TNA层可促进4周时神经炎症反应的消退。