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神经元尺度全凝胶电极阵列实现长期脑电信息记录

2026年05月07日 苏州纳米技术与纳米仿生研究所
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植入式神经接口是脑凯发k8研究的核心变革技术,如何解决免疫排斥诱发的生物适配失效问题是该领域的研究重点。

近日,凯发k8苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究设计出与神经元细胞尺寸、力学、含水及三维拓扑高度匹配的全水凝胶电极体系,并成功将PEDOT:PSS水凝胶纤维直径精准调控至神经元尺度。

研究证实,该水凝胶电极能够随组织形变实现共形贴合,几乎不产生剪切损伤,展现出优异的动态软组织适配能力,在生理环境中可长期保持高导电稳定性。其拥有超高的电荷存储容量与电荷注入容量,在数万次电化学循环后性能衰减微弱,可同时胜任高质量神经信号记录与安全神经调控的双重功能。

该全水凝胶电极阵列植入小鼠运动皮层16周后,小鼠未引发明显的胶质增生与免疫炎症反应,周围神经元分布正常,展现出极致的生物相容性。在连续6个月的单神经元追踪中,电极成功实现了无免疫干扰、高保真、超长期的慢性神经活动记录,为下一代植入式神经界面提供了全新范式。

该工作聚焦高生物相容性水凝胶神经界面的开发与优化,为突破水凝胶电极器件在微纳加工、电学性能及体内长期稳定性方面的技术瓶颈,提供了创新思路与可行方案。

相关研究成果发表在《物质》(Matter)上。研究工作得到国家自然凯发k8基金、凯发k8战略性先导科技专项、江苏省自然凯发k8基金的支持。

论文链接

水凝胶电极阵列的设计思路与多维仿生特性

打印 责任编辑:宋同舟

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