在侵入式 BCI 的江湖里,电极材料就是连接数字世界与生物文明的“桥梁”。
目前,全球侵入式 BCI 公司根据其使用的材料特性,基本可以划分为三个流派,呈现出明显的代际演进
01
三代材料演进:从“刚性对抗”到“生物共生”
1. 第一代:刚性材料
它是临床科研的“金标准”,信号极准,能捕捉单神经元放电。但致命伤是太硬,大脑搏动时电极会像微型锯子一样损伤周围组织,引发免疫反应产生瘢痕,通常记录寿命仅 2-5 年。代表公司:Blackrock Neurotech(经典的犹他阵列 Utah Array)。

2. 第二代:柔性薄膜与丝线材料
通过将材料做成纳米级的细丝或薄膜,极大地降低了机械损伤。这是目前商业化进度最快、兼顾高带宽与中长期稳定性的主流路线。代表公司:Neuralink(缝纫机细丝)、Kampto(超薄柔性芯片)、Precision Neuroscience(Layer 7 贴片)。

Precision Neuroscience Layer 7
3. 第三代:超软仿生与新型碳基材料

02
2026年的三大材料发展趋势1. 从“减小损伤”到“完全消失”
“比大脑更软”已成行业共识。材料科学正在攻克组织模量匹配(Mechanical Matching)。例如Axoft研发中的Fleuron™材料,在体外稳定,入脑后却能与神经元完美共振。当材料不再被免疫系统识别为“异物”时,BCI才能真正实现陪伴人类终身的承诺。

2. 导电聚合物与石墨烯的崛起
传统的金属(金、铂)正逐渐让位于导电聚合物(如PEDOT:PSS)。这些新型材料不仅导电性极佳,更具备极高的生物亲和力。石墨烯电极的出现更是突破了物理极限,更小的像素点意味着更高的传感密度。Kampto等公司正向65,536通道进发,这种万级通道数预示着:未来的BCI不仅能控制机械臂,甚至能重建高清视觉或复杂语言逻辑。

3. 微创化与可降解的医疗闭环
材料的进步反哺了临床手术的革新。Synchron走血管机器人路线,Precision走微创切缝路线,本质上都是在规避大规模开颅。此外,生物可吸收(Bioresorbable)材料的出现,让临时性手术监测变得更安全——任务完成后,电极直接被身体吸收,无需二次手术,彻底消除了感染隐患。

未来的脑机接口材料,将不再是冰冷的“外来侵入者”,而是大脑的一部分。它像液体一样流动在神经元缝隙中,像生命体一样具备自我修复能力,甚至能通过生物降解完成使命。当这种极致的“力学匹配”与“生物共生”真正实现,电极将化作无形的神经织网,承载起碳基智慧与硅基算力的深度交融。

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