东南大学刘宏、赵超团队在IEEE TBME发表可重构双模态万级微电极阵列研究

近日，东南大学数字医学工程全国重点实验室、生物科学与医学工程学院的刘宏、赵超团队联合南京医科大学第一附属医院、江苏脑机接口研究院和天津大学，在IEEE TBME (IEEE Transactions on Biomedical Engineering)上发表题为“A Reconfigurable CMOS Microelectrode Array Featuring 24,576 Electrodes for Chemical and Electrical Neural Recording”的研究论文。研究团队报道了集成24,576个电极的可重构CMOS微电极阵列最近进展，在同一芯片上实现电生理电流记录与电化学检测，为神经网络多模态信号研究提供了新的集成化工具。该工作是在2025 IEEE生物医疗电路与系统会议（IEEE BioCAS）论文基础上进行了进一步的研究。

图1 CMOS MEA芯片及可重构电化学和电学传感模块布局

与会议论文相比，期刊论文的电路描述与表征方面补充了前端信号采集与放大的工作原理、关键放大器的晶体管级电路图，并新增了电路仿真结果。电极生物相容性验证增加了原代神经元在电极阵列上培养分化突触的免疫荧光检测与电生理活性的钙成像。电极间电化学串扰方面，首次对相邻电极间的电化学串扰进行了系统表征，并结合仿真与实验提出并验证了两种串扰抑制方法。电化学应用还向动态成像延伸，在原有单电极多巴胺传感与静态电化学成像的基础上，新增了更高时间分辨率的动态电化学成像，可追踪神经递质的输运过程。

该论文第一作者为东南大学生物科学与医学工程学院博士生徐静怡，刘宏教授和赵超副教授为共同通讯作者，南京医科大学第一附属医院刘云教授、天津大学李晓红教授和东南大学至善博士后王莹菲博士参与该工作。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省基础研究重点项目、长三角科技创新共同体联合攻关重点项目、数字医学工程全国重点实验室青年人才专项、中央高校基本科研业务费等支持。

IEEE BioCAS 2025文章链接：https://doi.org/10.1109/BioCAS67066.2025.00031

IEEE TBME 2026文章链接：https://doi.org/10.1109/TBME.2026.3743860