基于多层石墨烯的MRI兼容MEMS神经探针：实现神经刺激与记录的双功能突破

为解决传统金属神经探针在磁共振成像(MRI)中易产生伪影、热风险及组织损伤等问题，研究人员开发了一种基于多层石墨烯(MLG)的柔性神经探针。通过低温旋喷沉积技术，该探针展现出卓越的电化学性能（电荷存储容量14.5 mC cm?2）和MRI兼容性（9.4 T下温升<0.4°C），并在小鼠海马体中实现长达6个月的稳定记录。这项研究为脑机接口和功能神经影像学提供了创新工具。

　　

磁共振成像(MRI)兼容的微机电系统(MEMS)神经探针是解密脑网络动态的关键工具，但传统金属植入体会扭曲磁场并引发安全隐患。这项研究提出了一种革命性方案——采用多层石墨烯(MLG)构建全碳基神经探针。通过创新的低温旋喷沉积技术，研究人员将MLG直接键合到聚酰亚胺柔性基底上，其表面粗糙度天然提升了电化学性能：电荷存储容量高达14.5 mC cm^?2，电荷注入极限(0.325 mC cm^?2)比金电极提升近十倍。

这种探针的杨氏模量仅约500兆帕，如同脑组织般柔软，能有效减少慢性植入损伤。在9.4特斯拉超高场MRI中，碳基特性使其伪影显著减少，射频致热效应被控制在0.4°C以内，远优于商用铂铱合金探针。更令人振奋的是，植入小鼠海马体半年期间，阻抗漂移始终低于15%，信噪比保持稳定，证明其长期可靠性。

研究团队通过共固化工艺实现了可规模化生产的制造流程，图形化摘要生动展示了从材料沉积到微加工的全流程。这项突破不仅解决了神经接口中电性能与影像兼容性的矛盾，更开创了石墨烯生物电子学的新纪元，为阿尔茨海默病等神经退行性疾病的在体研究提供了全新利器。