对众多脊髓损伤患者而言,重新行走曾是遥不可及的梦想。如今,一种新型金刚石涂层电极的出现,为这一梦想的实现带来了曙光。

过去六年,科研人员致力于研发用于大脑的超微型碳纤维电极,相关成果已发表在 bioRxiv 预印本服务器上。目前,科研团队正与加拿大研究人员通过 RE-MOVE 计划合作,探索将此类电极应用于脊髓。其核心思路是将电极植入脊髓,借助人体自身的电化学语言,实现与单个神经元的直接“对话”。
碳纤维电极优势显著。其由无数直径仅约人类头发丝五分之一的碳纤维丝组成,既可导电,又足够柔韧能随身体运动,还足够坚硬可穿透组织,且不会引发排异反应,是人体导电材料的理想之选。电极体积小,能与组织进行精确到单个神经元的通信,可满足传递精细运动信息的需求。
为进一步提升电极性能,科研团队与梅奥诊所魏彤博士团队合作,在电极表面涂覆超薄金刚石。金刚石是地球上最坚硬的材料之一,涂层赋予电极所需韧性,使其能承受向神经元传输电信号的严苛环境,支持恢复运动所需的双向通信,且不会像传统碳纤维那样磨损,还能保持灵敏度,有效测量多巴胺等神经化学物质。
初步测试显示,碳纤维可插入足够深部位与脊髓神经元通信。下一步,团队将测试能否与神经元进行有意义的对话,以了解和控制运动。若能成功,将弥合脊髓损伤造成的差距,恢复大脑与身体的沟通,为瘫痪患者带来新希望。
出版详情:作者:Simon Higham等人,标题:《碳基微电极阵列:用于皮层内记录的微型碳基微电极阵列》,发表于:bioRxiv (2026)。
作者:Simon J. Higham 等人,标题:《用于相位多巴胺传感的硼掺杂纳米晶涂层碳纤维》,发表于:《先进医疗保健材料》(2025)。
期刊信息:Advanced Healthcare Materials,bioRxiv













