決定神經(jīng)界面性能的關(guān)鍵因素之一是用于與神經(jīng)組織建立電通信的電極材料,該材料需要滿足嚴格的電氣、電化學、機械、生物和微制造兼容性要求。
鑒于此,西班牙加泰羅尼亞納米科技研究所Jose A. Garrido、Kostas Kostarelos等人介紹了一種基于納米多孔石墨烯的薄膜技術(shù)及其形成柔性神經(jīng)界面的工程。
所開發(fā)的技術(shù)允許制造小型微電極(25?μm直徑),同時實現(xiàn)低阻抗(~25?kΩ)和高電荷注入(3-5?mC?cm?2)。嚙齒類動物體內(nèi)大腦記錄性能評估顯示出高保真記錄(局部場電位信噪比>10 dB),而用束內(nèi)植入物評估的刺激性能顯示出低電流閾值(<100?μA)和高選擇性(>0.8)激活支配脛骨前肌和骨間跖肌的大鼠坐骨神經(jīng)內(nèi)軸突亞群。
此外,通過慢性皮質(zhì)上(12周)和神經(jīng)內(nèi)(8周)植入驗證了該裝置的組織生物相容性。這項工作描述了一種基于石墨烯的薄膜微電極技術(shù),并展示了其在高精度和高分辨率神經(jīng)接口方面的潛力。
參考文獻:
Viana, D., Walston, S.T., Masvidal-Codina, E. et al. Nanoporous graphene-based thin-film microelectrodes for in vivo high-resolution neural recording and stimulation. Nat. Nanotechnol. (2024).
https://doi.org/10.1038/s41565-023-01570-5