一项研究团队开发了一种三维神经电极，它使用软驱动技术平滑变形。预计将用于各种下一代软生物电子设备，包括外周神经治疗的电药物。
DGIST（李权宇校长）宣布，由机器人与机电工程系的金素姬教授领导的研究团队开发了一种能够安全包裹神经而不造成损伤的电极。新开发的电极采用软驱动技术，使其能够从平坦的二维形状转变为三维结构。这一突破预计将推动各种下一代软生物电子设备的出现，包括适合外周神经治疗的电药物。
神经电极是用来测量穿过神经的电信号的设备。或者，它们通过传递小电流来刺激神经。这些电极用于帮助神经受损的患者恢复运动。它们还可以刺激特定的神经以缓解疼痛。然而，如果电极与神经之间的接触不足，就很难准确测量神经信号并有效传递预期的刺激。
传统的袖带电极紧紧包裹住神经。然而，由于神经是光滑的、线状的结构，袖带电极往往会滑动或旋转。为了防止这种情况，电极必须紧密固定，这可能会压迫神经，减少血流，潜在地造成神经损伤。
由于这些挑战，传统方法难以安全地环绕并固定在神经上。因此，在不造成过度压迫的情况下，无法与电极保持接触。这一障碍使得需要采取新的方法来确保电极能够稳定附着而不损害神经。
为了解决这些挑战，研究团队开发了一种软驱动袖带电极，允许电极自主弯曲并包绕神经。新的电极柔软地贴合神经，使其能够在无需缝合的情况下牢固固定。与传统电极不同，这种设计在不需要过度紧缩神经的情况下保持牢固的附着力，从而使其更适合长期使用。值得注意的是，研究团队融入了一种三维凸起结构，减少了与神经的直接接触面积，同时增强了附着力，从而在不损害神经的风险下实现更清晰的神经信号检测。
研究团队进行了长期实验，以测试该电极在外周神经使用时的性能，并确认它能够准确测量神经信号而不造成损伤。此外，电极可以选择性刺激目标神经。此外，三维结构在确保强大附着力的同时最大限度地减少了压力，从而防止对神经组织或其功能造成任何伤害。
金素姬教授表示：“这项研究提出了一种新的袖带形电极概念，可以包裹包括外周神经和迷走神经在内的神经。凭借其在长期内提供高质量神经信号监测和启用最小电流刺激的能力，这项技术预计将在各种生物电子设备中广泛应用，如可植入电药物。”
金素姬教授是报告该研究结果的文章的通讯作者，麻省理工学院的博士后研究员文贤敏博士是第一作者。韩国脑研究院的资深研究员赵南洵和庆北国立大学医院神经外科的朴基洙教授也做出了额外贡献。
