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近日，脑虎科技联合中国科学院理化技术研究所生物材料与应用技术研究中心张维研究员团队、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。
联合团队针对植入式脑机接口长期服役的核心瓶颈，成功研发出一款多功能阳离子交替肽电极界面涂层（OG）。
该项突破性成果为超长期在体服役、可无损更换的临床级侵入式脑机接口提供了通用解决方案，相关研究论文已正式发表于国际材料学顶尖期刊《Advanced Materials》论文原文链接：http://doi.org/10.1002/adma.74519）
多功能聚氨基酸脑机界面神经融合示意图
兼顾四大特性
新研发的交替肽涂层兼顾优异生物相容性、广谱抗菌、抗蛋白与离子黏附、强效抑制异物反应四大特性，且不破坏电极电化学性能。
同时，该涂层具备较强通用性，为长效脑机接口、迷走神经刺激、神经传感、植入式医用电子设备临床转化开辟了新的可行路径。
研究团队介绍，脑机接口是神经医学、康复工程与人工智能交叉领域的前沿颠覆性技术，是开展脑科学基础研究、攻克重度神经损伤、运动功能障碍以及难治性神经精神疾病的重要工具，已成为全球科技战略竞争的前沿赛道。
电极与脑组织之间的神经融合界面是脑机接口临床转化的核心卡脖子环节，直接决定设备使用寿命、信号采集精度与临床安全，是实现长期稳定神经记录、闭环精准神经调控的根基，也是制约脑机接口真正惠及广大病患的关键技术壁垒。
此前，国际同类产品的临床试验充分暴露出传统电极界面的致命短板，深入剖析其根源在于：
慢性免疫炎症与胶质瘢痕：传统植入电极会持续诱发脑组织慢性免疫炎症，大量星形胶质细胞与巨噬细胞在电极表面聚集沉积，形成高阻抗的绝缘胶质瘢痕，隔绝电极与神经元的信息交互；
不可逆“生物粘连”：长期植入后电极与周围脑组织发生紧密粘连，一旦发生设备故障或寿命到期，电极极难安全取出。
现阶段，行业内采用的常规柔性基底、导电高分子或单一功能修饰涂层，无法同时兼顾长效抑菌、抗生物污损、削弱免疫排斥、稳定电学性能、电极无损回收五大临床刚需，成为阻碍微创植入脑机接口长期临床落地的核心卡点。
实现多项跨越
这次成功研发的多功能阳离子交替肽电极界面涂层，其多肽修饰材料可适配硅、金、聚酰亚胺、医用聚氨酯等多种植入器械基底，通过表面共价接枝形成超薄修饰层，通过适度高电势活性与氢键水合屏障实现多重功能协同，不改变电极本身力学与电学属性。
长期神经记录、调节及脑组织生物学评价结果
研究团队将修饰后的柔性电极植入大脑运动皮层开展长达 300 天连续在体电生理测试，对比裸电极实现多项核心性能跨越：
裸电极植入 90 天有效记录通道大幅衰减，300 天无法捕捉神经元放电信号；修饰电极植入满 300 天有效工作通道无衰减，神经元动作电位幅值持续维持在 155 微伏（μV）以上。
在神经刺激调控层面性能提升尤为突出，植入 300 天后，普通裸电极需要 100 微安（μA）大电流才能诱发微弱肢体运动，而修饰电极仅需 2 微安即可触发明显运动反馈，神经调控综合效率提升 50 倍。
进一步实验证实，新研发的多功能涂层有效阻止 “生物粘连”，电极完整无损取出，脑组织无大面积损伤；
脑组织免疫染色显示，改性电极周边星形胶质细胞、巨噬细胞数量仅为裸电极组 1/5 左右，电极 500 微米（μm）范围内神经元密度接近健康脑组织，解决传统电极周边 “神经元荒漠” 难题。
研究团队表示，通过整合转录组、空间转录组多组学解析分子机制表明，多功能涂层的交替肽修饰显著抑制补体、炎症通路，恢复神经递质释放、钠钾离子通道、突触可塑性相关基因表达，将宿主组织响应由促炎损伤状态重塑为修复稳态微环境，可从分子层面解释长效稳定记录、低刺激阈值的内在机理。
尾声
作为国内微创柔性脑机接口领域的创新力量，脑虎科技始终致力于攻克高通量、柔性微电极与长期生物相容性等全链条关键技术。
未来，脑虎科技将继续携手临床医疗机构与顶级科研院所，深化医工交叉融合，加速推动安全、长效、高精度的脑机接口创新产品，科技向善，造福更多患者。
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