腦機接口（Brain-computer interface,BCI）,是指在人或動物腦與計算機或其它電子設(shè)備之間建立的連接通路,實現(xiàn)了腦與外部設(shè)備的直接交互,在認識腦、保護腦和模擬腦方面有著重要的作用,尤其是將來可用于治療患有神經(jīng)系統(tǒng)疾病的患者,使他們受損的運動和感知等功能得以恢復。神經(jīng)電極作為腦機接口的核心部分,是與神經(jīng)元相互作用的電生理器件,可以用來記錄或干預神經(jīng)活動狀態(tài),由美國猶他大學提出的猶他電極陣列（Utah Electrode Array,UEA）是神經(jīng)電極的一個典型代表。猶他獨特的三維針狀結(jié)構(gòu)使每個電極具有高時空分辨率的同時相互之間有良好的絕緣,植入后電極尖端只作用于周圍一小群神經(jīng)元,甚至可以記錄單個神經(jīng)元的放電活動。本文主要介紹了UEA的結(jié)構(gòu)、制造工藝流程和功能特點,重點論述其在高密度陣列、無線傳輸、光電極陣列等方面的研究進展,同時分析了可用于提高電極可靠性的表面修飾方法,并舉例說明了UEA的臨床應用,最后對未來的發(fā)展趨勢進行了展望。 

【文章來源】：物理化學學報. 2020,36(12)北大核心SCICSCD

【文章頁數(shù)】：12 頁

【部分圖文】：

(a)猶他斜電極陣列14;(b)回旋形電極陣列18

(a)火花放電加工的鈦微電極陣列39;(b) 6×6鋁基電極陣列40;(c)金屬微針電極陣列的示意圖和截面圖41

盡管已經(jīng)設(shè)計制造出諸多微針電極陣列，但這些電極材料的硬度遠大于神經(jīng)組織，植入后會造成組織損傷，引起免疫反應，所以迫切需要解決的是生物相容性問題。圖6 (a)火花放電加工的鈦微電極陣列39;(b) 6×6鋁基電極陣列40;(c)金屬微針電極陣列的示意圖和截面圖41


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