多功能复合涂层增强柔性微电极,用于慢性,高保真的神经信号记录
Ji Pang1,2, Yuyang Sun3, Tingting Cheng2
1Department of Polymer Materials, Shanghai University, Shangda Road 99, Shanghai 200444, China.
Analytical chemistry
|December 14, 2025
概括
这项研究开发了一种用于脑计算机接口 (BCI) 的新型灵活神经电极. 增强的电极确保稳定,高保真的神经记录长达8个月,克服当前技术的局限性.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物材料工程 生物材料工程
- 神经工程 神经工程是神经工程.
背景情况:
- 可植入的灵活神经电极对于脑计算机接口 (BCI) 是必不可少的.
- 传统的电极受到高阻抗,较差的组织整合和炎症的影响,限制了长期的性能.
- 微型化加剧了这些挑战,损害了信号稳定性和录制质量.
研究的目的:
- 开发灵活神经电极的多功能表面修改策略.
- 解决传统电极的局限性,包括阻抗,生物相容性和炎症.
- 为长期的BCI应用程序创建一个稳定,高保真的神经接口.
主要方法:
- 开发了一种复合材料涂层的柔性微电极 (Au-PCLSFMA-PEDOT-GEL).
- 集成的聚烯/丝纤维素-甲烯酸盐 (PCL-SFMA) 纳米纤维与米诺环素化物 (MH).
- 嵌入纳米结构的聚3,4-乙烯二氧化硫烯 (PEDOT) 和丝纤维素甲酸盐 (SFMA) 的水凝层.
主要成果:
- 修改后的电极表现出低阻抗和增强的生物相容性.
- 在体外和体内研究证实了改善生物整合和减少炎症.
- 在老鼠中长期记录 (长达8个月) 显示稳定,高准确度的神经信号 (SNR ~20).
结论:
- 多功能表面修改策略有效地克服了传统神经电极的局限性.
- 开发的复合材料涂层电极提供了耐用且功能稳定的神经接口.
- 这项技术为先进的神经科学研究和下一代BCI提供了一个有前途的平台.
