本报讯（记者赵宇彤）近日，中国科学院苏州纳米研究所研究员张珽团队突破水凝胶纤维加工极限，成功开发出神经元尺度的全水凝胶神经电极阵列，将水凝胶纤维直径推进至亚微米级别。相关研究成果发表于《物质》。

研究团队从仿生角度出发，设计出与神经元细胞尺寸、力学、含水及三维拓扑高度匹配的全水凝胶电极体系，通过系统对比刚性电极与类神经元水凝胶纤维植入后引发的脑组织异物反应差异，明确了尺寸、模量、弯曲刚度等关键参数对生物相容性的影响，为低免疫神经界面的构建提供了清晰的设计依据。

通过优化湿纺工艺并协同调控拉伸与退火过程，研究团队成功将PEDOT：PSS水凝胶纤维直径精准调控至0.94~20μm的神经元尺度，达到当前一维水凝胶加工的极限水平。得益于精细的分子结构设计，水凝胶纤维呈现出差异可调的干/湿态机械特征，既满足植入所需的结构强度，又具备与脑组织高度适配的超软特性，其极低的弯曲刚度可大幅缓解电极与神经组织界面的应力集中。有限元模拟与体外动态实验证实，该水凝胶电极能够随组织形变实现共形贴合，几乎不产生剪切损伤，展现出优异的动态软组织适配能力。

研究团队以微创手术将16通道全水凝胶电极阵列植入小鼠运动皮层，术后超声成像显示电极状态稳定，能够在静息、麻醉、觉醒与剧烈运动等多种行为状态下，清晰采集高信噪比的单神经元锋电位，并精准解析神经元放电频率、功率谱密度及峰间间隔分布，完整反映大脑在不同行为模式下的神经活动规律。在连续6个月的单神经元追踪中，电极记录的信号波形高度稳定，信噪比维持在理想水平，通道阻抗波动微弱，成功实现了无免疫干扰、高保真、超长期的慢性神经活动记录，为下一代植入式神经界面提供了全新范式。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.matt.2026.102798