独立式亚微米级皮层脑电图电极阵列

《Nature Communications》：A freestanding submicron electrocorticography electrode array

　　

摘要

脑皮层电图电极阵列（EEAs）是关键的大脑计算机接口。为了实现独立支撑——这为制造和植入奠定了基础——EEAs需要保持足够的刚度。然而，为了在大脑皮层上形成无缝且无损的接触，EEAs又应当极其柔软，这构成了一个看似无解的两难困境。在此，受蜻蜓翅膀的启发，我们提出了一种独立支撑亚微米EEA（fs-EEA），它将刚度和柔性——这两种通常互斥的特性——结合在一起。通过引入类似翅脉的框架结构来实现独立支撑能力，同时fs-EEA类似翅膜的Functional区域厚度缩减至850纳米，从而提升了其柔软度。在雄性癫痫大鼠模型上，该fs-EEA展现了优异的皮层贴合性和生物相容性，并提高了脑皮层电图幅值和信噪比。因此，我们的脉-膜复合结构策略解决了EEAs的固有矛盾，并有望推动脑科学及相关领域的发展。