可注射凝胶：在大脑中生长电极

文章概述

瑞典的研究人员率先利用「内源分子制造电子元件」开发了一种在大脑中生长电极的技术，该方法基于含有酶的电极，可催化内源分子形成电极。

研究困境

传统非介入式电极电极干湿电极电极复合体：

「湿电极」测试前需要对头皮进行毛发操作去处理，时间成本和复杂度较高，对参与者来说舒适性较低，头发需要清洁，而且在长时间采集的应用场景下需要反复加注导电剂膏体，运行较繁琐，同时仍需专业人员操作，无法满足日常脑电监测需求。

「干影电极」难以将电极固定在头皮上，其信号相对不稳定，且阻抗更***电极比湿电极更容易受到电源干扰和运动α的影响。

近阶段，马斯克的脑机接口实验已经兴起了一圈。无论是脑机接口技术，还是利用脑深部电刺激医疗神经疾病，往往首先需要涉及大脑中入口电极（介入式电极）。

但电极入口临床应用较较广的是一种被称为深部脑刺激形成的技术，深部脑刺激器在入口后会保留多年。长期入口会引发反应和scar组织，这些都会导致电极退化和机械故障。

生物相容性电子入口物

为了解决柔软的生物组织与坚硬的电极电极之间存在的隔阂问题，林雪平大学的Xenofon Strakosas和他的同事设计了一种在大脑内部制造软电极电极的新方法：让生物体自己“长出”柔软的电极。

该方法注入一种导电，其中含有酶，可以排列下部的小分子，并催化它们聚合成长链分子，然后长链分子交联形成稳定但柔软的导电网络。

研究人员将这种鸡尾酒注入麻醉的斑马鱼的大脑、心脏和尾鳍中，由于它们是透明的，使它们能够可视化聚合过程。

对鱼进行了三天的监测后，他们没有发现组织损伤或异常行为。

为了证明他们的方法的可行性，研究人员随后将混合物注射到药用水蛭中，水蛭具有相对简单且易于接近的神经系统。

然后，他们在CNS附近植入柔性金属电极，并能够成功记录从CNS的电活动。

其他各种研究小组正在研究生物电子学的体内制造来调节大脑功能，但这些通常涉及注射生物相容性有机电子材料，这些材料需要某种外部信号来触发电极形成。

这项较新研究率先利用内源性分子制造电子元件。因此，这可能是朝着创建与生物组织完全集成的电子电路的目标迈出的重要一步。

尽管该方法前景广阔，但在充分发挥其潜力之前还需要进一步开发。一个关键的进步是找到一种从导电凝胶网络进行无线记录的方法。将鸡尾酒凝胶精确输送到更大、更复杂的神经系统的目标区域可能很困难，而且长期使用是否会导致凝胶降解或引发有毒副作用还有待观察。