复旦微纳加工平台助力Mater Today Bio：新型粘附柔性脊髓刺激电极实现慢性疼痛长效管理

         复旦大学脑科学转化研究院唐淼团队，近期在 Materials Today Bio 发表题为 “Customized ultra flexible and adhesive spinal cord stimulation electrode for chronic pain management” 的研究论文，成功研发出超柔性粘附脊髓刺激电极，为慢性疼痛提供长效、稳定的神经调控方案。该成果在脊髓电刺激临床应用中突破了电极易移位、界面力学失配及长期疗效衰减等关键技术瓶颈，实现了器件长期植入稳定性与生物相容性的显著提升。

图1. Materials Today Bio官网截图

         围绕脊髓电刺激的关键技术问题，研究团队设计并构建羟基与巯基双功能化聚硼硅氧烷（PBS）弹性体，实现一步法高效制备。复旦大学微纳加工与器件公共实验为器件的制备提供了核心技术支持，平台集先进光刻、精密薄膜沉积，保障了器件从设计到实物的精确制备和优异性能。

图2. 基于 PBS 的柔性电极的结构设计

          研究团队依托微纳加工与器件公共实验室，利用紫外光刻（MA6）和磁控溅射系统（DE500），在PBS预聚体层上定义图案，室温下沉积50 nm的Au薄膜和50 nm的Pt薄膜，精确控制薄膜厚度和均匀性。金属薄膜兼具优异柔性与强组织粘附性，可紧密贴合脊髓表面，显著降低移位风险。通过巯基与金属层形成稳定 Au–S 共价键，提高界面结合强度，避免长期植入后分层或失效。该设计保证了电极具备高柔性、良好粘附性与生物相容性，适用于植入脊髓组织。得益于该器件的优异性能，在脊髓损伤、坐骨神经损伤及糖尿病神经病理性疼痛动物模型中，单次刺激镇痛时长可达 1.5 小时以上，并可稳定记录脊髓局部场电位（LFP），为疼痛神经环路解析与闭环神经调控提供可靠器件支撑。

图3. 紫外光刻和磁控溅射系统

         复旦大学脑科学转化研究院青年副研究员唐淼、未来信息创新学院李自力、脑科学转化研究院青年副研究员孙立婷为共同第一作者，邓娟青年研究员、唐淼青年副研究员为共同通讯作者。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590006426002619