脑虎科技「蚕丝蛋白深部柔性电极」：脑电信号采集“神器”

人的本质是一堆电信号。

大脑的神经活动,实际上是神经元互相放电产生的电传导活动。当复杂且脆弱的大脑异常放电时,可能会产生神经或精神类的疾病,例如渐冻症、老年痴呆、抑郁症等。脑机接口作为大脑与外界交互的信息渠道,不仅可以采集神经元放电信号,还可以调控神经元放电活动。相较于非植入式脑机接口,植入式由于距离神经元更近,因此能够以更高的空间分辨率记录到高保真的动作电位信号。其中,脑电信号采集主要依赖于植入电极。

纵观电极发展史,从金属微丝电极,到硅基电极、碳基电极,再到柔性电极,不难看出,植入式电极朝着更加柔性、采集通道数更多以及综合性能更优化三个方向演进。

目前市面上的植入式电极制备材料主要是金属或碳基材料,但是这些传统电极材料在生物相容性和在体记录时间等方面具有一定的弊端。例如,金属材料容易发生氧化、腐蚀、电解等现象,碳基材料则容易发生碎裂、降解、吸附等现象,不仅影响采集效果,还会对大脑造成不可逆的损伤。

脑虎科技自主研发的「蚕丝蛋白深部柔性电极」,是将固化的蚕丝蛋白液包裹在钨丝表面制成,采集通道数最高可达256通道。这款电极利用蚕丝蛋白天然抗菌、机械性能佳、可控降解等优势,可实现长期在体稳定记录脑电信号,且对大脑的损伤小、排异反应小、安全性更高。

「蚕丝蛋白深部柔性电极」在植入大脑前干燥且刚性,可直接穿刺植入。植入过程中,电极硬度介于脑组织与血管之间,遇到血管形成缓冲并滑过,从而减少对脑血管的破坏,避免脑出血造成的脑损伤。植入后蚕丝蛋白溶胶化,与脑组织机械性能匹配,从而实现电极自适应植入,大大降低了电极植入手术的操作难度,安全性更高。

不仅如此,「蚕丝蛋白深部柔性电极」生物相容性高,蚕丝蛋白天然抗菌,不易引发炎症,长期在体也不会引起免疫反应,能够实现长期在体稳定记录脑电信号。据实验数据显示,这款电极在体时间最长可超12个月,对比临 床常用产品最长2周,在体时间大幅度提升。

脑虎科技「蚕丝蛋白深部柔性电极」巧妙地将天然材料蚕丝蛋白与金属电极结合,有效解决了传统电极材料的弊端,为神经科学的研究人员提供了高效便捷的研究工具,对脑疾病的诊断和治疗具有重要意义,是不可多得的脑电信号采集“神器”。