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柔性电极

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柔性电极采用聚合物或超薄金属材料,在刚度上更接近脑组织,可显著降低植入后的免疫反应和信号衰减。本专题追踪柔性探针的材料创新、加工工艺与临床植入验证。

2026 年 9 月

防污涂层为电极挡住疤痕,六个月内信号不失真

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。
2026 年 8 月

柔性电极材料与结构设计更新,让植入式脑机接口长期稳定

《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。

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

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。

喷墨打印导电微图案引导神经细胞定向生长,西安交大团队提出体外筛选平台

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。

化学处理让脑机薄膜在体液里的寿命延长40倍

该研究2026年8月18日发表于《Frontiers in Neuroscience》,采用87°C反应加速老化浸泡测试,比较氧等离子体与KOH/HCl浸泡两种表面处理对聚酰亚胺薄膜层间粘合的增强效果。结果显示,氧等离子体处理样品初始粘合强度约262毫牛每毫米,但老化中快速退化,粘合强度随浸泡时间线性下降,3至6天内失效,宽度依赖性表明退化由边缘驱动。KOH/HCl处理样品初始粘合强度约150毫牛每毫米,测试期内退化极小,对应估计粘合寿命至少40倍提升。研究者认为化学重构界面稳定性显著更优,可能有利于慢性神经植入器件应用。

同济医院完成华中首例全侵入式脑机接口手术,256通道电极植入皮层

华中科技大学同济医学院附属同济医院于2026年8月3日完成华中地区首例全侵入式脑机接口植入手术,患者8月13日出院。患者为因意外脊髓损伤高位截瘫、卧床两年的55岁女性。8根厚2到3微米的超柔性电极经颅骨上直径约1厘米的微孔植入大脑运动区皮层,每根电极32个触点,共256个信息通道。所用产品称为国内首款高通量单神经元级脑机接口,已获国家药监局创新医疗器械认定,报道未点名企业。

仿树突分级结构让电极贴近神经组织,可缩小电极与神经元形态差

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。
2026 年 7 月

柔性多孔脑植入物减少胶质瘢痕并引导神经再生

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。

脑虎科技“三全”脑机接口进入CMDE创新医疗器械特别审查程序

脑虎科技公告称,其自主研发的“植入式脑机接口手部运动功能代偿系统”(即“全植入、全无线、全功能”的“三全”系统)通过公示,正式进入国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心(CMDE)的创新医疗器械特别审查程序,即通常所说的“绿色通道”。公司称这是国内首个进入该程序的硬膜下植入式柔性脑机接口产品。据公告,该系统已于2026年7月7日在复旦大学附属华山医院启动GCP注册临床试验,联合全国15家三甲医院多中心开展,临床试验数据将用于国家药监局(NMPA)的三类医疗器械注册申报。目前该系统处于审评与临床试验推进阶段,尚未获批上市,注册进度为厂商口径,需以监管部门公示为准。
2026 年 6 月

柔性基底加纳米管涂层,皮层电极四周时神经炎症明显消退

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。
2026 年 4 月

超柔性电极在人脑术中记录719个单神经元,单次最高135个

《Nature Communications》发表一项人脑术中记录研究。团队在16名清醒手术患者中尝试使用uFINE超柔性植入电极,11人获得有效单神经元信号,共分离出719个单神经元,单次最高同步记录135个。最初5例因手术室电噪声和导针损坏未获得有效记录。研究属于短期术中实验,不能外推为长期植入表现。
2026 年 1 月

脑虎科技“超级工厂”在赣江新区动工,规划万套级稳定交付

脑虎科技在江西赣江新区启动约1.43万平方米的“超级工厂”项目。公司称,项目将生产高通量植入式柔性电极、高频脑电图仪、植入手术机器人和全植入无线脑机接口系统,目标形成万套级稳定交付能力。工厂还规划神经信号数据中心和模拟生活康复区,预计2026年下半年建成投运。产能和投产时间均为公司规划,仍需后续建设与监管进展验证。
2025 年 1 月

脑虎科技解码142个常用汉语音节,准确率71%、单字时延低于100毫秒

脑虎科技与复旦大学附属华山医院报告一例256通道植入式柔性脑机接口语言解码试验。受试者为语言区占位肿瘤伴癫痫患者,术后训练中对142个常用汉语音节的解码准确率达到71%,单字时延低于100毫秒。团队还称系统覆盖418个汉语音节,并可把解码结果用于语音合成和外部设备控制。结果来自单例公司披露,尚不能代表失语患者中的临床效果。
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