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備之間建立的連接通路,實現了腦與外部設備的直接交互,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。神經電極作為腦機接口的核心部分,是與神經元相互作用的電生理器件,可以用來記錄或干預神經活動狀態(tài),由美國猶他大學提出的猶他電極陣列（Utah Electrode Array,UEA）是神經電極的一個典型代表。猶他獨特的三維針狀結構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元,甚至可以記錄單個神經元的放電活動。本文主要介紹了UEA的結構、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】：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

盡管已經設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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