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会员动态 南理工傅佳骏/姚博文团队Adv.Mater.:高保真、双向生物电极用于脑-机接口遥操控与短时记忆力改善
南理工傅佳骏/姚博文团队Adv.Mater.:高保真、双向生物电极用于脑-机接口遥操控与短时记忆力改善
  发布日期:2024-07-03

生物-电子界面作为生物组织与传统电子设备之间的信号接口,力求实现高时-空分辨率、高集成性和可扩展性。其中,生物电极的主要作用是实现生理信号(特别是生理电信号)与设备电子信号之间的转换,例如Ag/AgCl电极已被用于记录脑电信号和肌电信号,用于脑-机接口和人-机交互领域;碳/凝胶电极被用于电刺激神经,用于改善记忆力、睡眠和肌肉康复等。此前的生物电极一直难以同时兼顾高保真电生理信号记录(如脑电信号记录)和高稳定神经电调制的功能(如改善记忆和促进睡眠等),这主要是神经电调制过程会产生明显的直流偏置,从而淹没微弱的生理电信号,甚至会超过前端放大器的工作电压区间,使得记录失效。例如,100倍放大器可以将10 uV的脑电信号放大至1 mV,但也会导致50 mV的直流偏置被放大至5 V!

为了解决上述问题,近日,南京理工大学姚博文/傅佳骏教授团队联合河北工业大学李梦凡团队提出通过耦合多个电荷转移过程来制备高保真双向生物电极的策略,允许电极根据输入频率和工作模式自适应地选择最有效的离子和电子信号转导途径。相关研究成果以“High-Fidelity Bioelectrodes with Bidirectional Ion-Electron Transduction Capability by Integrating Multiple Charge-Transfer Processes” 为题在Wiley旗下期刊Advanced Materials上发表。

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