新型碳纳米管微电极提升脑机接口安全性
2025-09-04 15:31
来源:首尔国立科技大学
收藏

韩国研究团队开发出一种新型碳纳米管微电极,该技术有望提升脑机接口设备的安全性和稳定性。由首尔国立科技大学Jong G. Ok副教授与韩国科学技术研究院脑科学研究所Maesoon Im博士共同领导的团队,通过结合碳纳米管和弹性聚合物材料,解决了传统微电极在导电性和组织相容性之间的平衡难题。研究人员开发出用于记录脑信号的柔性碳纳米管-聚合物混合阵列

新型微电极采用三维碳纳米管森林结构,嵌入弹性聚合物基体中。该材料的硬度比硅材料软约4000倍,比聚酰亚胺软约100倍,同时保持了类似金属的导电特性。研究结果已于2025年6月27日在《先进功能材料》期刊在线发表。

研究团队采用多步骤碳纳米管垂直生长工艺和专有的聚合物-碳纳米管杂交技术制造该阵列。Jong G. Ok博士表示:"通过将垂直排列的碳纳米管与柔性聚合物相结合,我们在一个设备中实现了高电气性能和机械柔顺性。这种双重功能可以实现长期稳定的神经接口,而不会损害周围组织。"

小鼠实验表明,该装置能有效记录视觉皮层神经元的光诱发反应。植入一个月后,与传统钨微丝电极相比,碳纳米管阵列引发的炎症反应显著降低,星形胶质细胞和小胶质细胞的激活程度也更低,显示出更好的长期生物相容性。

这项脑机接口技术突破为视觉假体应用带来新的可能,特别适用于视网膜退化或视神经损伤患者。该技术还可扩展至皮质植入物和神经科学研究领域。研究人员下一步计划将阵列缩小至亚细胞尺寸,以实现更高分辨率的脑信号记录,推动下一代生物电子设备发展。

更多信息: Hyeonhee Roh 等人,《用于多通道神经信号记录的聚合物掺入机械柔性碳纳米管微电极阵列》,《先进功能材料》(2025 年)。期刊信息: 先进功能材料

本简讯来自全球互联网及战略合作伙伴信息的编译与转载,仅为读者提供交流,有侵权或其它问题请及时告之,本站将予以修改或删除,未经正式授权严禁转载本文。邮箱:news@wedoany.com