图1. 两步凝固法制备纤维电极及材料基础表征

MPP电极在1kHz阻抗仅43.16Ω·mm²，阴极电荷存储能力、电荷注入能力较铂铱合金电极提升2个数量级。其截面性能再优1个量级，10万次深部脑刺激后性能稳定，1000次极限电压循环后电荷存储保留93%，综合电学性能显著优于多种基于碳纳米材料的电极。

图2. 神经电极综合电学性能分析

微型记录位点（0.0047 cm²）仅为商用Ag/AgCl电极的1/700，却可实现25.78 dB的高信噪比，通过MXene/PEDOT-PSS复合结构成功实现肌电、脑电与心电信号的多维采集。这种"微尺度、大集成"技术突破了传统体表电极因尺寸限制（>3 cm²）导致信号空间模糊的瓶颈，其亚毫秒级时序解析能力可动态捕获肌肉纤维收缩的微观动力学特征，可为帕金森病等运动障碍疾病的早期诊断提供了跨尺度动态监测新工具。在智能医疗应用中，该电极的微米级柔性界面通过无缝贴合人体曲面，实现了神经肌肉编码特征的动态捕捉，使可穿戴设备具备高空间精度生物电信号感知能力，为解决传统设备在动态手势识别中的信号衰减难题提供了创新解决方案。

图3.  MPP用于体表EEG、ECG记录

MPP电极在神经科学研究中展现出多重技术突破：植入小鼠视觉皮层的30 µm界面可捕获棋盘格刺激诱发的局部场电位与单神经元放电（分辨率媲美铂铱电极），实现皮层微环路动态解析；在大鼠深部脑刺激中，其11.81 mC/cm²电荷注入能力（较传统电极高200倍）支持130 Hz高频精准刺激丘脑底核，稳定诱发运动皮层响应，为帕金森病研究提供精准调控平台。优异的记录刺激能力与电极体外表征结果相一致。此外，该电极在9.4T磁场下无MRI伪影干扰，可实现术中电生理监测与影像导航协同。出色的电学性能与成像兼容性使得该纤维电极可集成至神经刺激系统，通过其高记录精度与刺激能力可能为癫痫闭环调控及迷走神经刺激等转化研究提供关键技术支撑。

图4. 大脑皮层记录及脑深部刺激中MPP的应用效果

项目研究助理苟书淳为本文第一作者，深圳先进院脑所脑信息中心副研究员都展宏为本文通讯作者。本文合作者包括中科大/深圳先进院脑所毕国强教授，为本文提供了重要指导和大力支持；共同作者还有项目研究助理李沛轩和国科大硕士生杨澍。团队感谢课题组研究助理程宇航、杨智豪，硕士生杨斯轶等对项目的支持和帮助。本研究主要受到科技创新2030-“脑科学与类脑研究”项目、国家自然科学基金委重点项目、科技部重点领域研发计划、深圳市脑解析与脑模拟重大科技基础设施、深港脑院等项目和平台支持。