Procesamiento dorado de electrodos neuronales flexibles Peek - tecnología avanzada de la Academia | recubrimiento dorado de electrodos de interfaz cerebro - computadora | implantación a largo plazo

En sistemas de interfaz neuronal como la interfaz cerebro - computadora, los electrodos son los sensores de interfaz centrales que conectan equipos electrónicos con el sistema nervioso biológico y el núcleo de la "interfaz" en la interfaz cerebro - computadora. Los electrodos neuronales implantables pueden realizar la detección espacio - temporal tridimensional de alta precisión de señales bioeléctricas como EMG y eeg, proporcionando una fuente de señal más rica para la decodificación de la información neuronal.

Sin embargo, la mayoría de los electrodos implantables tradicionales son "estáticos": después de la implantación, solo se pueden fijar posiciones y limitar la recolección, y la "agresión pasiva" e incluso el fracaso de la conducción en la respuesta inmune limitan seriamente la aplicación y el desarrollo futuro de la interfaz cerebro - computadora. El ascenso de electrodos neuronales flexibles está Reescribiendo esta situación.

I. electrodos neuronales flexibles: una revolución de "estática" a "dinámica"

En septiembre de 2025, el equipo de Liu Zhiyuan y han Fei del Instituto de tecnología avanzada de Shenzhen de la Academia China de ciencias, junto con el equipo de Xu Tiantian y el equipo de Yan Wei de la Universidad de donghua, publicaron un resultado pesado en la revista Nature después de más de cinco años de investigación colaborativa. El equipo de investigación desarrolló con éxito un electrodo de fibra nerviosa tan delgado como un cabello, suave, estirable y libre de conducir, neuroworm. El estudio propone por primera vez la interfaz cerebro - computadoraEl nuevo paradigma del "electrodo dinámico"Rompiendo la tradición "estática" de los electrodos implantables.

El avance de neurowork es que el equipo ha diseñado hasta 60 canales de electrodos distribuidos de forma independiente en una fibra de solo 196 micras de diámetro. Al agregar una pequeña cabeza magnética en un extremo del electrodo, combinada con un sistema de control magnético de alta precisión y tecnología de rastreo de imágenes instantáneas, el electrodo puede regular de forma autónoma la dirección de avance en el cuerpo y registrar constantemente señales bioeléctricas de alta calidad. Tales "electrodos dinámicos" pueden "caminar" por el cráneo del conejo, reemplazando activamente el objetivo de monitoreo según sea necesario.

Lo que es más emocionante es su rendimiento de implantación a largo plazo. Después de 13 meses de implantación del electrodo, el espesor promedio de la envoltura de fibra formada alrededor fue inferior a 23 micras, y la tasa de Apoptosis celular del tejido circundante fue comparable a la del tejido normal, mostrandoExcelente biocompatibilidad a largo plazo. por el contrario, los electrodos tradicionales de alambre de acero inoxidable tienen un espesor de envoltura de más de 451 micras en las mismas condiciones y van acompañados de una respuesta apoptótica celular significativa.

II. aceleración de la aplicación clínica: la interfaz cerebro - computadora totalmente implantable de 128 canales entra en ensayos clínicos

El 18 de mayo de 2026, se lanzó oficialmente el primer ensayo clínico multicéntrico del sistema de interfaz cerebro - computadora totalmente implantable de 128 canales en china. El sistema consta de dos módulos principales: electrodos flexibles implantables en la corteza y colectores de señales totalmente implantables de alta integración.Los electrodos flexibles utilizan materiales biocompatibles ultrafinosPuede reducir significativamente la respuesta inmune después de la implantación y, al mismo tiempo, capturar con precisión el potencial de Acción de una sola Neurona con alta resolución espacio - temporal.

El ensayo clínico está encabezado por el hospital Tiantan de beijing, y 11 instituciones médicas se han unido al estudio. La tecnología de electrodos neuronales flexibles se está acelerando de laboratorio a clínica, trayendo nuevas esperanzas a problemas neuromédicos como la tetraplejia causada por lesiones medulares.

III. desafíos técnicos: los "tres obstáculos" de los electrodos neuronales flexibles

A pesar de las amplias perspectivas, los electrodos neuronales flexibles todavía se enfrentan a dos desafíos clave en la aplicación práctica.

En primer lugar, el problema de la estabilidad de la implantación a largo plazo.Después de la implantación del electrodo, su gran diferencia de propiedades mecánicas con el tejido continuará desencadenando una reacción de rechazo inmunológico, formando una capa de envoltura de fibra alrededor del electrodo y reduciendo el rendimiento de monitoreo del electrodo. Aunque los electrodos flexibles mejoran la biocompatibilidad, la dificultad de implantación también aumenta.

En segundo lugar, la regulación de la posición de los electrodos después de la implantación.En las técnicas tradicionales, el ajuste de la posición del electrodo a menudo requiere una cirugía secundaria, lo que aumenta el riesgo quirúrgico y el trauma tisular.

En tercer lugar, la doble prueba de materiales y procesos.Los electrodos nerviosos flexibles deben estar enSuavidad, conductividad eléctrica, biocompatibilidad y estabilidad a largo plazoSe logra un delicado equilibrio entre ellos. El material del electrodo no solo debe ser lo suficientemente suave como para ajustarse al tejido cerebral y reducir el daño, sino que también debe tener una excelente conductividad eléctrica para capturar con precisión las señales neuronales, y también debe mantenerse estable a medio y largo plazo en entornos complejos del cuerpo.

IV. chapado en oro peek: combinación ideal de materiales para electrodos nerviosos flexibles

En la selección de materiales de electrodos nerviosos flexibles,Combinación de polieteretercetona (peek) y proceso de chapado en oroEstá mostrando ventajas únicas.

Como material de base, Peek tiene una excelente biocompatibilidad, estabilidad química y propiedades mecánicas. Los estudios han demostrado que las películas Peek de la microestructura pueden lograr una disposición direccional y ordenada en la estructura topológica. En el diseño de electrodos nerviosos compuestos, Peek se utiliza para construirRigidez de modo- - mantener una cierta rigidez en la dirección de la anchura del nervio para remodelar la morfología del nervio, manteniendo al mismo tiempo la flexibilidad en la dirección de la longitud para ajustarse al movimiento curvo del nervio. Este concepto de diseño rígido y suave es la característica ideal perseguida por los electrodos neuronales flexibles.

La capa dorada, por su parte, habilita electrodos neuronales flexibles en varias dimensiones:

• Biocompatibilidad.El oro es un material de biocompatibilidad ampliamente verificado. Se ha demostrado que la superficie de la nanoestructura de oro tiene una buena biocompatibilidad. Los electrodos envueltos en cáscaras de oro muestran alta flexibilidad, alta conductividad eléctrica y biocompatibilidad satisfactoria en aplicaciones in vivo.
• Propiedades conductoras.El oro tiene una excelente conductividad eléctrica y puede garantizar la adquisición y transmisión precisa de señales neuronales. La matriz de microelectrodos transparentes a base de oro muestra excelentes propiedades electroquímicas y se puede utilizar para el registro nervioso y la estimulación.
• Estabilidad a largo plazo.La inercia química del oro le permite mantenerse estable durante mucho tiempo en el complejo entorno fisiológico del cuerpo y no es propensa a la corrosión o atenuación de las propiedades.

V. ciencia y tecnología avanzadas de la academia: el proceso de chapado en oro Peek permite electrodos nerviosos flexibles

Advanced Academy (shenzhen) Technology co., Ltd. ha cultivado profundamente el campo de la metalización de películas poliméricas flexibles y las ha construido de forma independiente.Línea de producción de pulverización de magnetrón y evaporación al vacío, adoptadoProceso de producción continua de rollos a rollosSe puede lograr una deposición precisa de capas metálicas en una variedad de superficies de películas flexibles, como peek, pi, pet, lcp, FEP y pps. Las alcantarillas metálicas chapadas cubren oro, plata, cobre, níquel, titanio, platino, etc.

En vista de las características de baja energía superficial y fuerte inercia química de peek, la compañía ha desarrollado de forma independiente.Activación de plasma combinada con pretratamiento de haz de iones de baja energíaEl proceso, bombardeando la superficie del sustrato a través de plasma, mejora efectivamente la Energía superficial y mejora la adherencia del recubrimiento. Apoyándose en la tecnología avanzada de depósito físico de vapor (pvd), el espesor de la película metálica se puede lograr.Control de precisión a nivel nanométrico, personalizado bajo demanda en un rango de unos pocos nanómetros a cientos de nanómetros.

La compañía ha pasadoCertificación del sistema de gestión de calidad ISO9001, el producto cumpleGjb 773a normas relacionadas con la aeroespacialyRequisitos ambientales de RoHS. normas nacionalesGB / T 43763 - 2024 "recubrimientos funcionales espaciales recubrimientos metálicos de materiales no metálicos especiales"Se ha estipulado claramente que la superficie de materiales no metálicos especiales como Peek puede preparar una variedad de recubrimientos metálicos como níquel - oro, cobre - níquel - oro, lo que proporciona un soporte técnico autorizado para el proceso de chapado en oro Peek de electrodos nerviosos flexibles.

VI. perspectivas del mercado: una pista de 100 mil millones de rápido crecimiento

El mercado de electrodos neuronales flexibles está marcando el comienzo de un crecimiento explosivo. El tamaño del mercado mundial de electrodos nerviosos flexibles invasivos en 2024 es de 778 millones de dólares, y se espera que alcance los 1.860 millones de dólares en 2031, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 13,2%. El mercado mundial de electrodos implantables flexibles alcanzó los 761 millones de dólares en 2024 y se espera que alcance los 1.781 millones de dólares en 2031.

En 2025, el tamaño del mercado mundial de matrices de electrodos corteza invasiva ha alcanzado los 1.280 millones de dólares estadounidenses, y se espera que crezca a 3.850 millones de dólares estadounidenses para 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 24,6%. El mercado mundial de microelectrodos flexibles de interfaz cerebro - computadora alcanzó unos 820 millones de dólares en 2025, un aumento del 37,4% con respecto a 2024. Con la aceleración de la expansión clínica de la tecnología de interfaz cerebro - computadora, la demanda de electrodos neuronales flexibles seguirá aumentando.

7. perspectivas: de los "tentáculos nerviosos" a la "neurosimbiosis"

Desde el paradigma de "electrodos dinámicos" de neurowork hasta los ensayos clínicos de la interfaz cerebro - computadora totalmente implantable de 128 canales, la tecnología de electrodos neuronales flexibles está experimentando un salto de la verificación conceptual a la aplicación clínica.

En esta revolución tecnológica de la interfaz cerebro - computadora,Los materiales y procesos son la piedra angular subyacente que determina las propiedades de los electrodos.. Peek proporciona un sustrato mecánico y biocompatible ideal, y el chapado en oro le da una excelente conductividad eléctrica y estabilidad a largo plazo, una combinación de los dos, que es el camino clave para que los electrodos neuronales flexibles avancen hacia una interfaz neuronal "a largo plazo, estable y precisa".

Advanced Academy (shenzhen) Technology co., Ltd. continuará cultivando profundamente el proceso de chapado en oro de película Peek paraCertificación ISO9001 gjb 773a producción en masa de chorro de magnetrón de rollo estándar espacialLa competitividad central, proporcionando soluciones confiables de procesamiento de chapado en oro para la investigación y el desarrollo e industrialización de electrodos neuronales flexibles, y ayudando a la tecnología de interfaz cerebro - computadora a pasar del laboratorio a una aplicación clínica más amplia.