中国脑机接口领域新型柔性电极材料再突破

DoNews3月28日消息（李文朋）3月28日消息，首都医科大学附属北京天坛医院、斯坦福大学、天津大学的研究人员共同研发一种新型柔性电极材料，可应用于脑机接口等领域，帮助瘫痪患者康复，相关研究成果25日在线发表于《科学》期刊。据了解，在开颅手术中，把一种由2微米大小的电极点组成的新型柔性电极放到大脑上，医生就能精确分辨出大脑的神经核团、皮层功能区等，有利于最大限度地保护大脑功能、降低手术致残致死概率。

此前，西南交通大学材料科学与工程学院教授鲁雄团队，通过分子设计制备出一款可导电的多功能水凝胶，借此实现了与脑组织接近的力学性能和生物学性能，刚性电子元件和柔软脑组织之间的机械和生物学不匹配的难题得以解决。

首都医科大学附属北京天坛医院副院长贾旺介绍，现代神经外科极其重视“精准”，要求医生在手术中更及时、精准地“看到”大脑结构，以最大限度保护患者脑功能。但在临床实践中，现有技术体系无法完全满足需求，疾病累计功能密集区域的患者，在开颅手术后致残甚至致死的概率仍较高。

合作团队提出“可紧密贴合大脑不规则区域的柔性微阵列电极”的解决方案，并研发出新型导电高分子材料。该材料在被拉伸数倍后仍可保持导电性能，被加工至2微米时也能保持可拉伸性和高导电性，实现可拉伸有机电子器件领域的重大突破。因该电极能用于脑干或神经外科术腔等多种不规则且易损伤的场景，手术器械牵拉扭转等操作不会使其受损。此外，基于高导电性和高密度的特征，该电极能精准定位到单个细胞的精度，以“热图”的形式帮助医生直接“看到”大脑神经核团，有利于保护大脑功能。

据悉，这是目前世界上精度最高的柔性可拉伸微阵列电极。这种柔性电极和柔性电子器件不仅能让神经外科手术操作更精准，还能作为脑机接口中的核心技术，有望在脑科学研究与临床转化中发挥重要作用。

贾旺介绍，首都医科大学附属北京天坛医院神经外科将依托国家神经疾病医学中心、国家神经系统疾病临床医学研究中心等平台，继续深入开展颅底手术中容易损伤重要神经的功能监测新技术和肢体瘫痪病人智能修复新策略等研究，从神经外科的角度助力脑科学发展。