神经系统疾病是全球性医学难题,传统的化学和生物药物在治疗神经系统疾病中有一定的功效,但极易产生多种并发症。近年来,随着生物电子技术的迅速发展,植入式神经刺激器为临床疾病治疗带来了一种新型精准治疗方法。目前商业化的神经刺激器体积大、电池储能能力有限使得刺激器长期使用具有挑战性。因此,探索开发具有无线供能技术、微创植入和编程控制的新一代无电池神经刺激器是一个新兴的研究领域。基于无线供能、可编程控制和微创植入的技术需求,以及超声波在生物医学应用中的优势,本论文提出了超声驱动无线供能可植入神经刺激器用于神经调控的方案。为实现超声波无线供能小型发电器件在神经调控中的应用,构建了三种新型可植入高性能纳米发电器件,并联合超声波无线供能技术拓展了无电池神经刺激器在小动物模型中神经调控应用。研究内容包括以下三点:（1）从无机压电材料掺杂压电聚合物增强复合压电材料性能出发,构建了压电薄膜纳米发电器件。超声驱动压电薄膜纳米发电器件可产生几十个微安的电流。通过在大鼠皮下植入厚度约30μm的压电薄膜器件,可实现对大鼠坐骨神经的无线化电刺激,且这种电刺激参数可通过精确的超声参数控制,如声压、脉冲宽度和脉冲间隔等。（2）为解决压电薄膜器件输出电流不足的缺点,设计了新型压电/摩擦电混合薄膜纳米发电器件,通过同时收集压电和摩擦电效应产生的电能,可显著提高纳米发电器件的输出性能。超声驱动压电/摩擦电混合薄膜纳米发电器件可产生几百个微安的电流。通过构建大鼠帕金森疾病模型,以压电/摩擦电复合薄膜纳米发电器件作为神经刺激器,在体外给予超声刺激之后可实现脑深部刺激,从而缓解大鼠帕金森疾病相关症状。（3）为提高超声波能量转化效率,构建了与组织声阻抗匹配的新型水凝胶纳米发电器件,极大地提高了超声波的转化效率。水凝胶纳米发电器件在超声波激发下可产生毫安级的输出电流,可以与商业刺激器的输出相媲美。以内毒素诱导的全身炎症为模型,通过超声波驱动水凝胶纳米发电器件刺激迷走神经可以有效地减轻大鼠全身炎症。基于可编程超声脉冲远程驱动高性能、柔性和可植入的纳米发电器件,开发了无电池、超声波供能的可植入神经刺激器,并展示了超声驱动纳米发电器件在神经调制中的一系列生物医学应用。超声驱动柔性纳米发电器件为实现可编程无电池神经刺激器开辟了一条新途径,并且这种基于可编程超声的无线神经刺激技术将有可能以小动物为模型来研究神经调控和治疗神经系统疾病。