基于石墨烯纤维的生物微电极用于精准神经信号记录

摘要 精确提取电生理信号对推动精神疾病发病机制的研究至关重要。然而，目前的生理电极仍面临诸多挑战，包括模量不匹配、生物相容性差和信噪比不理想。已知孔结构调节是制备高性能生理电极的关键。本研究采用非液晶纺丝结合剪切诱导取向工艺，制备出具有取向多孔结构的石墨烯纤维，具有高电导率(109.73 S cm−1)、合适的界面阻抗(14.23 Ω mm2)和高电荷存储容量(82.89 mC cm−2)。在涂覆SiO2和水凝胶层后，石墨烯纤维实现了侧表面的电绝缘，防止了电荷泄漏，并建立了有效降低界面模量的自适应界面。因此，它可以作为生物微电极，精准检测目标脑区的神经活动，而提取出的电生理信号具有12.83 dB的高信噪比。这项工作提出了一种可扩展的协同策略，用于构建下一代生物微电极，能够高质量提取电生理信号，并相对较少地造成侵入性损伤.