近日,脑虎科技联合中国科学院理化技术研究所张维研究员团队、首都医科大学北京天坛医院孟凡刚团队、中国科学院上海微系统与信息技术研究所孙鎏炀团队,在长效神经融合脑机界面领域取得里程碑式突破。联合团队成功研发出一款多功能阳离子交替肽电极界面涂层(OG),相关成果已发表于《先进材料》。 这款涂层直击植入式脑机接口长期服役的核心痛点。传统电极植入后会持续诱发慢性免疫炎症,形成高阻抗胶质瘢痕,导致信号快速衰减;同时电极与脑组织发生不可逆“生物粘连”,老化后极难安全取出,二次手术风险高。现有柔性基底或单一功能涂层难以同时满足长效抑菌、抗污损、抑制免疫排斥、稳定电学性能与无损回收等临床需求。 OG涂层通过表面共价接枝形成超薄修饰层,可适配多种基底,在不改变电极力学与电学属性的前提下,实现优异生物相容性、广谱抗菌、抗生物污损及强效抑制异物反应。动物实验中,改性柔性电极在大脑运动皮层连续工作超过300天:有效通道零衰减,神经元动作电位幅值稳定在155μV以上;神经调控效率提升50倍,仅需2μA即可触发明显运动(裸电极需100μA);电极可完整无损取出,未造成脑组织撕裂,周边炎症细胞密度仅为裸电极组约1/5,神经元密度接近健康组织,成功破解“神经元荒漠”难题。 多组学分析显示,涂层能抑制核心促炎通路,促进神经递质释放与突触可塑性相关基因表达,将宿主排斥反应重塑为良性修复的稳态微环境,从分子层面解释了长期高信噪比记录与低功耗调控的实现基础。 这一突破的真正价值,在于把“可无损更换”变成现实可能。电极不再与脑组织“长死”,意味着未来设备可在需要时安全升级——无论是更高密度阵列还是新算法迭代。对患者而言,降低了“一次选择、终身绑定”的风险;对产业而言,打开了硬件可迭代的长期服务模式。脑虎科技作为正式联合方,将材料突破与高通量柔性微电极系统直接对接,为超长期在体服役、可临床更换的侵入式脑机接口提供了通用解决方案,也为迷走神经刺激等有源植入器械开辟了新路径。 从动物验证到人体应用仍有距离,但300天数据与可安全取出的验证,已为后续临床研究奠定坚实基础。随着材料、硬件与临床团队的持续协同,植入式脑机接口正加速从实验室突破迈向可长期依赖的临床产品。
近日,脑虎科技联合中国科学院理化技术研究所张维研究员团队、首都医科大学北京天坛医院孟凡刚团队、中国科学院上海微系统与信息技术研究所孙鎏炀团队,在长效神经融合脑机界面领域取得里程碑式突破。联合团队成功研发出一款多功能阳离子交替肽电极界面涂层(OG),相关成果已发表于《先进材料》。 这款涂层直击植入式脑机接口长期服役的核心痛点。传统电极植入后会持续诱发慢性免疫炎症,形成高阻抗胶质瘢痕,导致信号快速衰减;同时电极与脑组织发生不可逆“生物粘连”,老化后极难安全取出,二次手术风险高。现有柔性基底或单一功能涂层难以同时满足长效抑菌、抗污损、抑制免疫排斥、稳定电学性能与无损回收等临床需求。 OG涂层通过表面共价接枝形成超薄修饰层,可适配多种基底,在不改变电极力学与电学属性的前提下,实现优异生物相容性、广谱抗菌、抗生物污损及强效抑制异物反应。动物实验中,改性柔性电极在大脑运动皮层连续工作超过300天:有效通道零衰减,神经元动作电位幅值稳定在155μV以上;神经调控效率提升50倍,仅需2μA即可触发明显运动(裸电极需100μA);电极可完整无损取出,未造成脑组织撕裂,周边炎症细胞密度仅为裸电极组约1/5,神经元密度接近健康组织,成功破解“神经元荒漠”难题。 多组学分析显示,涂层能抑制核心促炎通路,促进神经递质释放与突触可塑性相关基因表达,将宿主排斥反应重塑为良性修复的稳态微环境,从分子层面解释了长期高信噪比记录与低功耗调控的实现基础。 这一突破的真正价值,在于把“可无损更换”变成现实可能。电极不再与脑组织“长死”,意味着未来设备可在需要时安全升级——无论是更高密度阵列还是新算法迭代。对患者而言,降低了“一次选择、终身绑定”的风险;对产业而言,打开了硬件可迭代的长期服务模式。脑虎科技作为正式联合方,将材料突破与高通量柔性微电极系统直接对接,为超长期在体服役、可临床更换的侵入式脑机接口提供了通用解决方案,也为迷走神经刺激等有源植入器械开辟了新路径。 从动物验证到人体应用仍有距离,但300天数据与可安全取出的验证,已为后续临床研究奠定坚实基础。随着材料、硬件与临床团队的持续协同,植入式脑机接口正加速从实验室突破迈向可长期依赖的临床产品。

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