维度网讯，美国宾夕法尼亚州立大学的研究团队近期取得突破，开发出一种利用3D打印技术制造柔软脑电极的方法。该电极能够精准匹配患者个体独特的表面几何结构，旨在提升神经退行性疾病的神经监测效果。相关研究成果已发表于《先进材料》期刊，重点解决了传统刚性电极无法适应大脑复杂褶皱拓扑结构的长期难题。

由于每个人的大脑皮层褶皱——即脑回和脑沟的排列存在显著差异，通用形状的电极往往难以实现理想的贴合。对此，论文通讯作者、宾州州立大学助理教授Tao Zhou解释说：“每个人的大脑结构都不同，取决于身高、体重、年龄、性别等因素。尽管如此，我们仍试图将神经接口安装到大脑上，好像它们有相同的结构。这促使我们根据个体的大脑结构，创建定制的电极。”为了实现这一目标，团队采用3D打印技术加工水凝胶材料，并设计了受蜂窝启发的几何结构，以平衡电极的柔韧性与结构强度。

在制造流程中，研究人员首先通过MRI扫描获取患者神经结构的详细数据，随后利用软件生成定制化的电极模型，并采用直接墨水打印技术完成制作。实验阶段，团队基于21名患者的MRI数据打印了大脑模型，测试显示这种水凝胶电极具备近乎完美的电连接性，且不会损伤柔软的脑组织。在为期28天的大鼠模型试验中，这些通过3D打印技术制备的电极未引发免疫反应，表现出稳定的性能。

随着信号质量和可靠性的显著提升，研究团队计划将该技术推向临床应用。Tao Zhou表示：“将电极个性化以适应大脑的具体结构，显著提高了其可靠性。因为它们更好地贴合大脑，信号质量本身也显著改善。”未来，该团队将继续优化电极设计，以期在临床环境中为特定脑部疾病的监测与治疗提供强有力的技术支撑，进一步发挥3D打印技术在精准医疗领域的潜力。

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