脑电信号采集与电刺激，是解析癫痫、帕金森等脑部疾病的核心手段。
长久以来，想要同步观测、刺激小鼠多个脑区，科研人员总要反复开展手术、分次植入电极，繁琐操作不仅耗时费力，还容易给实验动物带来创伤，成为困扰业内许久的难题。
面对这些痛点，华中科技大学杜会芸团队交出了一份亮眼答卷！这款轻量化电极结构精巧，单步植入即可实现多脑区、多深度同步作业，灵活适配各类实验需求。
近日，华中科技大学拟将一项名为“一种灵活电刺激并记录多脑区多深度阵列电极”的发明专利，以5万元的交易金额和5年的许可期限，许可给了重庆厚德载福科技有限公司。
图片来自华中科技大学官网
首先，我们需要科普一种临床常用的研究脑疾病的方法——采集中枢神经系统的电信号并进行同步电刺激，该方法是神经科学研究以及解析癫痫、帕金森等脑疾病机制的核心手段。
简单来说，它就是通过记录和干预多个脑区的电活动，帮助我们看清大脑内部网络哪里出现了异常连接，或是哪个节点发生了功能紊乱。这为我们实现脑疾病的早期诊断、精准干预以及评估疗效，提供了关键的依据。
目前，针对实验动物的多脑区电生理检测与刺激，主流方案还是以单脑区或少数脑区的独立电极植入为主，因此如果想在多个分散的脑区同时记录和刺激，往往得分好几次手术植入电极，再用颅钉固定。这种传统做法确实有不少局限：
1.手术繁琐且创伤大：反复植入不仅耗时，还给实验动物带来了巨大的创伤和感染风险，直接拉低了术后的存活率和实验成功率。
2.体积大，小动物难适配：传统电极个头偏大、重心又高，很难用在小鼠这类小型动物身上。特别是遇到体积小、间距近的脑区，根本没法实现密集植入。
3.定制成本太高：多脑区记录通常需要个性化定制，商业化价格昂贵，很难满足大规模、标准化的研究需求。
4.空间覆盖范围受限：传统电极大多是“同点位多记录点”的设计，虽然容易捕捉单细胞放电，但覆盖范围太窄，没法同步实现多脑区、多深度的分布式采集与刺激。
5.制备精度低：很多电极还得靠手工胶粘，定位不够准，没法实现高精度的批量生产，很难支撑大样本、多中心的研究。
随着脑科学研究不断向脑网络解析和跨脑区调控深入发展，现在的临床与基础研究急需一种全新的阵列电极。
这项发明直击传统阵列电极的技术痛点，通过在结构设计、定位方式及制备工艺上的全面创新，展现出了显著的优势。
首先，它在结构上把多组不同长度的电极微丝集成在一块轻量化的电路板上。每组微丝束负责同一个脑区的不同深度，多组就能覆盖多个脑区。仅需一次植入即可完成多靶点同步电刺激与信号记录，大大简化流程，缩短时间，减少实验动物创伤。
其次，在性能上，该电极体积小、重量仅0.39g，定位精度高达20μm，非常适配小鼠这类小型动物，能有效避免晃动带来的信号干扰，记录更稳，动物存活率也更高。
而且该电极使用上也很灵活，可以根据不同的实验需求，自由设计电极微丝的三维坐标，精准匹配不规则分布的脑区，不用担心多次定位带来的误差。与此同时该电极刺激和记录的通道可以灵活切换，能满足各种研究场景。
总的来说，这项技术突破了在小型动物上进行多脑区研究的多种限制，兼具高精度、低创伤、高效率等优点，为神经科学研究提供了一个强大的新工具。
这次专利转让的受让方——重庆厚德载福科技的主营业务涵盖技术转化、科研设备推广以及医疗器械与康复服务。这次引进的多脑区多深度阵列电极专利跟该公司的业务高度契合，市场前景和竞争优势都非常清晰。
目前，全球科研植入式电极市场主要由Neuropixels、Blackrock犹他阵列等主导。现有的国内外同类产品大多只能面向单一或少量脑区，在适配小型动物、植入便捷性和批量生产等方面存在不少局限，不仅方案复杂、定制程度高，普及成本也比较昂贵。
而这项专利技术凭借轻量化的集成设计，只需一次植入就能完成多脑区、多深度的同步记录与刺激，使用更灵活、制备也更高效，很好地填补了现有产品在常规科研场景中的短板。
依托该公司现有的渠道和技术转化能力，这项专利可以快速转化为标准化的科研电极产品，为高校、医院和研发机构提供稳定可靠的电生理研究工具。
同时，凭借其易用、高效且可规模化的特点，它能与市场上的主流产品形成差异化互补。长远来看，这项技术还能向神经调控、康复器械等方向延伸，为公司在神经工程与大健康领域拓展新业务、提升核心竞争力提供有力的支撑。
渝公网安备 50011202502165号
