柔性神经电极PEEK镀金加工-先进院科技|脑机接口电极镀金|长期植入

在脑机接口等神经接口系统中，电极是连接电子设备和生物神经系统的核心界面传感器，是脑机接口中"接口"的核心所在。植入式神经电极能够实现对肌电、脑电等生物电信号的高精度三维时空检测，为神经信息解码提供了更丰富的信号来源。

然而，传统植入式电极大多是"静态"的——植入后只能固定位置、局限采集，在免疫反应中"被动挨打"乃至传导失效，严重制约了脑机接口的应用和未来发展。柔性神经电极的崛起，正在改写这一局面。

一、柔性神经电极：从"静态"到"动态"的革命

2025年9月，中国科学院深圳先进技术研究院刘志远、韩飞团队联合徐天添团队，以及东华大学严威团队，历经5年多协同攻关，在《自然》杂志上发表了一项重磅成果。研究团队成功研发出如头发丝般纤细、柔软可拉伸、可自由驱动的神经纤维电极——NeuroWorm（神经蠕虫）。该研究首次提出了脑机接口"动态电极"的新范式，打破了植入式电极的"静态"传统。

NeuroWorm的突破性在于：团队在一根直径仅196微米的纤维上，布局了多达60个独立分布的电极通道。通过在电极一端增加微小的磁头，结合高精度磁控系统和即时影像追踪技术，电极能够在体内自主调控前进方向，并稳定记录高质量生物电信号。这样的"动态电极"可以在兔子颅内"游走"，根据需要主动更换监测目标。

更令人振奋的是其长期植入表现。电极植入13个月后，周围形成的纤维包裹层厚度平均不足23微米，周围组织的细胞凋亡率与正常组织相当，展现了优异的长期生物相容性。相比之下，传统不锈钢丝电极在相同条件下包裹层厚度超过451微米，且伴随显著的细胞凋亡反应。

二、临床应用加速：128通道全植入式脑机接口进入临床试验

2026年5月18日，我国首个128通道全植入式脑机接口系统多中心临床试验正式启动。该系统由皮层内植入式柔性电极与高集成度全植入式信号采集器两大模块构成。柔性电极采用超薄生物相容材料，可显著降低植入后的免疫反应，同时准确捕获具备高时空分辨率的单神经元动作电位。

此次临床试验由北京天坛医院担任组长单位，目前已有11家医疗机构加入研究。柔性神经电极技术正从实验室加速走向临床，为脊髓损伤导致的四肢瘫痪等神经医学难题带来全新希望。

三、技术挑战：柔性神经电极的"三道坎"

尽管前景广阔，柔性神经电极在实际应用中仍面临两大关键挑战。

第一，长期植入的稳定性问题。 电极植入后，其与组织较大的机械性能差异会持续引发免疫排异反应，在电极周围形成纤维包裹层，降低电极的监测性能。柔性电极虽然改善了生物相容性，但植入难度也随之增加。

第二，植入后电极的位置调控。 传统技术中，电极位置调整往往需要通过二次手术实现，增加了手术风险和组织创伤。

第三，材料与工艺的双重考验。 柔性神经电极需要在柔软性、导电性、生物相容性和长期稳定性之间取得精妙平衡。电极材料既要足够柔软以贴合脑组织、减少损伤，又要具备优异的导电性能以准确捕获神经信号，还要在体内复杂环境中长期保持稳定。

四、PEEK + 镀金：柔性神经电极的理想材料组合

在柔性神经电极的材料选择中，聚醚醚酮（PEEK）与镀金工艺的组合正展现出独特优势。

PEEK作为基底材料，具有优异的生物相容性、化学稳定性和机械性能。研究表明，微结构的PEEK薄膜能够在拓扑结构中实现定向有序排列。在复合神经电极的设计中，PEEK被用于构建模式化刚度——在神经宽度方向上保持一定刚度以重塑神经形态，同时沿长度方向保持柔性以顺应神经的弯曲运动。这种刚柔并济的设计理念，正是柔性神经电极所追求的理想特性。

镀金层则在多个维度为柔性神经电极赋能：

• 生物相容性。 金是一种被广泛验证的生物相容性材料。金纳米结构表面已被证明具有良好的生物相容性。金壳层包裹的电极在体内应用中表现出高柔性、高导电性和令人满意的生物相容性。
• 导电性能。 金具有优异的导电性，能够确保神经信号的准确采集与传输。以金为材料的透明微电极阵列展现出优异的电化学性能，可用于神经记录与刺激。
• 长期稳定性。 金的化学惰性使其在体内复杂的生理环境中能够长期保持稳定，不易发生腐蚀或性能衰减。

五、先进院科技：以PEEK镀金工艺赋能柔性神经电极

先进院（深圳）科技有限公司深耕柔性高分子薄膜金属化领域，自主建成了磁控溅射与真空蒸镀生产线，采用卷对卷连续生产工艺，可在PEEK、PI、PET、LCP、FEP、PPS等多种柔性薄膜表面实现金属层的准确沉积。可镀金属涵盖金、银、铜、镍、钛、铂等。

针对PEEK表面能低、化学惰性强的特性，公司自主研发了等离子体活化结合低能离子束预处理工艺，通过等离子体轰击基材表面，有效提升表面能、增强镀层附着力。依托先进的物理气相沉积（PVD）技术，金属薄膜厚度可实现纳米级准确控制，在几纳米到几百纳米范围内按需定制。

公司已通过ISO9001质量管理体系认证，产品符合GJB 773A航空航天相关标准及RoHS环保要求。国家标准GB/T 43763-2024《航天功能镀覆层 特种非金属材料金属镀层》已明确规定，PEEK等特种非金属材料表面可制备镍+金、铜+镍+金等多种金属镀层——这为柔性神经电极的PEEK镀金工艺提供了权威的技术规范支撑。

六、市场前景：高速增长的千亿级赛道

柔性神经电极市场正迎来爆发式增长。2024年全球侵入式柔性神经电极市场规模为7.78亿美元，预计到2031年将达到18.6亿美元，年复合增长率为13.2%。全球柔性植入式电极市场2024年为7.61亿美元，预计2031年将达17.81亿美元。

2025年，全球侵入式皮层电极阵列市场规模已达到12.8亿美元，预计到2030年将增长至38.5亿美元，复合年增长率达24.6%。全球脑机接口柔性微电极市场2025年规模约8.2亿美元，较2024年增长37.4%。随着脑机接口技术的临床拓展加速，柔性神经电极的需求将持续攀升。

七、展望：从"神经触手"到"神经共生"

从NeuroWorm的"动态电极"范式，到128通道全植入式脑机接口的临床试验，柔性神经电极技术正在经历从概念验证到临床应用的跨越。

在这场脑机接口的技术革命中，材料与工艺是决定电极性能的底层基石。PEEK提供了理想的力学与生物相容性基底，镀金赋予了优异的导电与长期稳定性能——二者的结合，正是柔性神经电极迈向"长期、稳定、准确"神经界面的关键路径。

先进院（深圳）科技有限公司将持续深耕PEEK薄膜镀金工艺，以ISO9001认证 + GJB 773A航天标准 + 卷对卷磁控溅射量产的核心竞争力，为柔性神经电极的研发与产业化提供可靠的镀金加工解决方案，助力脑机接口技术从实验室走向更广阔的临床应用。