微灵脑机实验室合作发表全有机、超柔性、长有效ECoG微电极技术,植入式神经电极将进入类脑器件时代

 

 

微灵脑机实验室在国际权威期刊《PNAS》上合作发表突破性成果,研究团队成功研发出具备界面渗流微结构的超高导电水凝胶CHIP,并基于此构建出全有机、超柔性、可长期稳定工作的128通道皮层脑电微电极阵列,为下一代高安全、高保真、长寿命神经界面提供全新材料与器件方案。

该研究攻克了导电水凝胶“高导电与高柔性难以兼得”的核心瓶颈,创新性构建由导电聚合物墨水与超薄水凝胶基底通过界面浸润形成的CHIP微结构,在导电方面远超现有多数导电水凝胶,同时兼具与脑组织匹配的柔软度与出色拉伸性能,且在拉伸、扭曲等大形变下仍维持稳定导电能力。研究团队制备的总厚度仅9微米、弯曲半径仅为10微米的四层结构全有机ECoG阵列,单器件集成128个传感通道。在自由活动兔模型中,电极阵列持续稳定记录神经信号长达550天,信号信噪比维持在初始值94%以上。

此项成果首次将导电水凝胶的电性能、力学适配性、加工精度与长期生物安全性协同提升至实用化水平,打破传统无机刚性电极与常规水凝胶电极的性能边界。随着进一步提升与优化,该技术有望推动柔性植入式电子从短期监测走向长期慢病管理与功能重建,开启神经界面技术全新发展阶段。

论文链接:An exceptionally conductive hydrogel for all-organic, ultraflexible, and chronic neural interfaces

该论文电生理数据采集实验使用了微灵脑机实验室自研成果——便携式千通道颅内电生理采集系统。该设备基于ASIC芯片集成技术实现1024通道全频段同步采集且维持低噪声水平,其小型化架构(主机尺寸约13×13.8×6.4cm)可适配多种神经科学研究场景。

微灵脑机实验室聚焦植入式脑机接口的底层科技研究,推动未来技术研发和验证,持续取得前沿科技成果,并为成果成功转化打好基础。

 

 

发布时间:2026-05-06