上海交通大学脑机接口成果获IEEE MEMS 2026最佳论文奖

2026年1月25日至29日，第39届微机电系统领域国际顶级会议IEEE MEMS 2026在奥地利萨尔茨堡召开，上海交通大学集成电路学院（信息与电子工程学院）微米纳米加工技术全国重点实验室刘景全教授团队的脑机接口成果“Implantable Nanoscale Neural Probe for Single-Neuron Intracellular Electrophysiological Analysis In Vivo（用于在体单神经元细胞内电生理分析的植入式纳米级神经探针）”获评最佳论文奖（Outstanding Student Paper Award Winner），论文通讯作者为刘景全教授，第一作者为博士生杜致远。

上海交通大学脑机接口成果获IEEE MEMS 2026最佳论文奖

上海交通大学杜致远（左）、刘景全（右）在会议现场

对大脑复杂神经网络的探索使植入式脑机接口（BCI）器件成为神经科学研究的前沿。目前的植入式脑机接口器件因其微米级的分辨率，主要用于捕捉到胞外信号和神经元群体放电数据。本文报道了一种在体植入式纳米级神经探针（INNP），探针尖端的直径约100 nm，传感区域的暴露长度被精确控制在低至约40 nm，这保证了只有尖端的采集位点完全位于神经元内，同时有效抵抗胞外信号和环境噪声干扰对尖端以外非检测区域的干扰。

在体单神经元分析、纳米尖端微细加工

该神经探针具备同时记录电生理信号和多种生物化学标志物的能力，具有在体植入所需的电化学稳定性、生物相容性和极低侵入损伤。将该神经探针植入小鼠体内的单神经元，记录到了在体胞内动作电位和离子电流尖峰的显著发放。动作电位尖峰的振幅高达约70 mV，而突触后电流（PSC）的振幅范围从数百到数千pA，具有极高的信噪比和高保真度。实时记录发现，疼痛刺激导致PSC负尖峰振幅显著增加、半峰宽显著减小，并引发了明显的正尖峰产生，展现了神经探针关于在体胞内原位电生理分析方面的强大能力。这项工作中的神经探针微纳制造方法及其在记录在体胞内多种信号方面的应用，代表了面向亚神经元尺度的下一代纳米级脑机接口器件新进展。

刘景全，上海交通大学集成电路学院（信息与电子工程学院）特聘教授。微米纳米加工技术全国重点实验室主任（上海交大）、微纳器件与集成系统研究所所长；科技部重大项目和国家重点研发项目首席、东方英才计划领军（原上海领军人才）、上海市优秀学术带头人、上海市曙光学者和教育部新世纪优秀人才等。主要研究方向为MEMS脑机接口器件与微系统、极端环境MEMS智能传感器与微系统以及微纳加工与集成；获教育部自然科学一等奖1项、上海市发明一等奖1项。Nano-Micro Letters 期刊（IF：36.3）编委；近5年在Nature Communications、Science Advances、Advanced Materials、ACS Nano和Advanced Functional Materials等国际著名刊物上发表论文60余篇；获IEEE MEMS顶级会议最佳论文奖2次；主持项目包括国家自然科学基金重点项目、国家重大专项项目、科技部2030重大项目、国家重点研发项目和上海市市级重大专项等。

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