1、全球首例

近期，一场具有里程碑意义的手术在曼彻斯特的索尔福德皇家医院悄然进行，这次手术标志着全球首次在人类身上成功植入了基于石墨烯的脑机接口（BCI）设备。手术由经验丰富的神经外科团队主导，BCI设备被安全地植入了一名志愿患者的脑组织中，患者术后恢复良好，未出现任何并发症。

手术的成功不仅是对脑植入物医疗器械研发商InBrain Neuroelectronics公司技术实力的肯定，也是神经科技领域的一次重大突破。石墨烯基BCI技术的出现，它证明了石墨烯材料在神经科技应用中的巨大潜力，为未来的神经科学研究和临床应用奠定了坚实的基础。提供了更精准、更高效的神经调控手段。未来，它有望在瘫痪治疗、认知障碍改善等多个领域发挥重要作用。

InBrainNeuroelectronics公司开发的基于石墨烯技术的脑植入物已荣获美国食品药品监督管理局（FDA）授予的突破性设备认证，目标是为帕金森病提供辅助治疗。该技术在精准医疗领域具有广阔的应用前景，特别是在癌症治疗、神经退行性疾病诊断与治疗等方面。

2、石墨烯基脑机接口的创新与优势

2019年，INBRAIN Neuroelectronics成立于西班牙巴塞罗那，是一家脑植入物医疗器械研发商。公司开发基于石墨烯技术的脑植入物，用于癫痫、帕金森氏症及其他神经元疾病患者。脑机接口因其能够记录大脑信号并将其传输至计算机进行分析而备受关注，它们已被用于医疗诊断、为无法说话的人提供沟通设备、以及控制外部设备，包括机器人肢体。

脑机接口并非一项新技术，但InBrain公司的BCI技术之所以能够在全球范围内引起广泛关注，主因采用了石墨烯芯片这一创新的解决方案。这种神经接口 ——既能记录大脑信号又能刺激大脑。这种双向性解决了传统金属芯片在BCI技术中遇到的一个关键问题：法拉第反应。法拉第反应是指金属电极与电解质溶液之间发生的一种特定类型的电化学过程。当在金属电极和电解质溶液之间施加电压时，在金属电极和电解质溶液之间发生的电化学过程。法拉第反应的一个常见例子是氧化（即生锈），大多数脑机接口都是由金属材料制成的，而人脑基本上漂浮在水性电解质中。随着时间的推移，这些法拉第反应会降低金属芯片的有效性。

因此，Inbrain公司用具有优良电导性的石墨烯取代了通常用于此类芯片的金属。Inbrain公司的首席执行官兼联合创始人Carolina Aguilar（卡罗琳娜・阿吉拉尔）表示：“金属会发生法拉第反应，使所有电子相互作用，从而降低其将信号传回大脑的有效性。”她表示，“我们将脑机接口皮质模块与高密度皮质下模块相结合，它们共同集成在一个安装于颅骨的设备中，这个设备实际上能够以非常高的分辨率对大脑网络进行解码，并且还能以微米级分辨率进行刺激。我们将其称为脑机接口治疗学（BCI-Tx），也就是我们能够以高密度和微米级分辨率进行读写（即解码和调节）的这一事实。”  

由于石墨烯本质上是碳而不是金属，Aguilar说该芯片可以在不产生法拉第反应的情况下注入多达200倍的电荷。因此，这种材料在治疗工具所需的数百万次刺激脉冲中保持稳定。

值得一提的是该产品已荣获美国食品药品监督管理局（FDA）授予的突破性设备认证，这一殊荣不仅是对产品技术创新与临床价值的高度认可。在BCI技术中，石墨烯的高密度传感和刺激能力使得设备能够更准确地捕捉和解析大脑信号。这些信号经过处理后，可以被转化为外部设备的控制指令，从而实现大脑与机器之间的直接通讯。此外，石墨烯还具有良好的生物相容性，能够在人体内长期稳定工作，不会对周围组织产生不良影响。

除能解码大脑信号，InBrain的BCI还具备在微米级别上区分健康与病变脑组织的能力。这一特性使得该技术在精准医疗领域具有广阔的应用前景，特别是在癌症治疗、神经退行性疾病诊断与治疗等方面。