科技日報記者 羅云鵬
記者18日從中國科學院深圳先進技術研究院獲悉，該院多個科研團隊聯合東華大學團隊，成功研發如頭發絲般纖細、柔軟可拉伸、可自由驅動的神經纖維電極——“神經蠕蟲”（NeuroWorm）。該研究首次提出腦機接口“動態電極”的新范式，打破植入式電極的“靜態”傳統，為腦機接口電極的研究與應用開辟新方向。相關研究成果發表在《自然》上。
在腦機接口等神經接口系統中，電極是連接電子設備和生物神經系統的核心界面傳感器。然而，當前植入式電極均為“靜態”，且植入后只能“固定位置、局限采集”，制約著腦機接口的應用和發展。
科研團隊經過五年攻關，通過超薄柔性薄膜的制備、導電圖案設計、薄膜電極的卷曲、軟硬接口設計和制造等多個精細步驟，開發出直徑僅196微米，柔軟可拉伸，且能容納60個獨立信號通道的神經纖維電極。
為讓該神經纖維電極“動起來”，科研團隊通過結合高精度磁控系統和即時影像追蹤技術，使其能夠在兔子大腦內自主調控前進方向，并能穩定記錄高質量生物電信號。
科研團隊利用微創植入技術，成功實現神經纖維電極在大鼠腿部肌肉內穩定工作超過43周。植入13個月后，其周圍形成的纖維包裹層厚度平均不足23微米，周圍組織的細胞凋亡率與正常組織相當。相比之下，傳統不銹鋼絲電極在相同條件下包裹層厚度超過451微米，且伴隨有顯著的細胞凋亡反應。
不僅如此，在外部磁場的操控下，神經纖維電極不僅能在肌肉表面實現游走，而且還可在植入后的一周內，每天變換位置進行監測。
（科研團隊供圖）
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